9. Sınıf BİYOLOJİ Banu KARAAĞAÇ Bilgehan PERİ T.C ĞİTİM BAKA E İ LL ye Kurulu Ba NLI şka Ğ Mİ lim Terbi nlı I ğ Ta ı BİYOLOJİ Öğretim programında yaptığı son güncelleme doğrultusunda YENİDEN DÜZENLENMİŞTİR. Redaksiyon Metin ÖZDEMİR Elif EKER Sibel ÇETİN Z.Sibel KARADAVUT Fatma USLU Tolga ÇETİN PALME YAYINCILIK Ankara,2 014 I PALME YAYINLARI: 796 Biyoloji 9. Sınıf / Banu KARAAĞAÇ – Bilgehan PERİ Yayın Editörü : Cemil AYAN Yayına Hazırlama : PALME Dizgi–Grafik Tasarım Birimi: Sakin Çam Yayıncı Sertifika No : 14142 Palme Yayıncılık © 2014 ISBN : 978–605–355–167–6 Baskı : Tuna Matbaacılık San. ve Tic. A. Ş. Baskı Tarihi : 2014 Basımevi Sertifika No : 16102 Bu kitap 5846 sayılı yasanın hükümlerine göre kısmen ya da tamamen basılamaz, dolaylı dahi olsa kullanılamaz, teksir, fotokopi ya da başka bir teknikle çoğaltılamaz. Her hakkı saklıdır, PALME YAYINCILIK’a aittir. www.palmeyayinevi.com II e-mail: bilgi@palmeyayinevi.com “Benim Manevi Mirasım BİLİM ve AKILDIR” M. Kemal ATATÜRK III EDİTÖRʼDEN Son yıllarda ilk ve ortaöğretimde uygulanmaya başlanan öğretim programlarının ana felsefesi, yaşam temelli yaklaşımı esas almasıdır. Bu yaklaşımla, soyut gibi algılanan birçok fen kavramı gerçek yaşamla ilişkilendirilmiş, somut hale getirilmiştir. Bu yaklaşım okullarımızdaki öğretim sürecine tam olarak yerleştirildiği ve uygulandığı zaman öğrencilerimizin derslere olan ilgi ve motivasyonları ciddi bir biçimde artacaktır. Tüm bu gelişmelerin sonucu olarak bilişim toplumunun gerektirdiği becerilere sahip, objektif ve analitik düşünebilen, yaratıcı bir kafa gücüne sahip kuşaklar yetişecektir. Böyle yetişen genç insanlar, ezberden uzak kalacak, sağlıklı iletişim kurabilme yetileri gelişecek; kendini iyi tanıyan, çevresiyle barışık bireyler olacaktır. Palme yayıncılığın hazırladığı bu kitap serisinin içeriği yukarıda belirtilen bakış açısı çerçevesinde oluşturulmuştur. Ayrıca bu kitaplar değişen yeni sınav sistemine (YGS–LYS) uygun bir niteliğe sahiptir. Üniversite sınavlarında sorulacak soruların kapsamı ve ağırlık düzeyine uygun bir konu akışı sağlanmıştır. Bu kitapların hazırlanmasında büyük bir özveriyle bana destek veren Palme Yayıncılık'ın genel müdürü sayın İlhan Budak'a teşekkür ederim. Palme Yayıncılık'tan çıkan bu kitap serisinin tüm öğrencilere yararlı olması ve onların gelişimine bir katkı sağlaması dileğiyle..... Cemil AYAN ayancemil@hotmail.com 2014 Ankara IV ÖNSÖZ Sevgili Öğrenciler, Liselerde eğitimin 4 yıla çıkarılması ile biyoloji müfredatı yeniden düzenlenmiştir. Milli Eğitim Bakanlığı'nın müfredatına bağlı kalarak hazırlanan bu kitabın öğrencilere yeni sistemde yardımcı olacağına inanıyoruz. Çünkü iyi bir eğitimin temeli okulda atılır. Bu ise kaynakların doğru seçilmesiyle sağlanır. Bu kitap hazırlanırken konu anlatımının, akıcı ve sade olması esas alınmıştır. Konu anlatımları resimlerle desteklenirken çözümlü örnekler ile pekiştirilmiştir. Değişen eğitim sistemine bağlı kalarak hazırlanan etkinlikler ise çalışırken öğrenmeyi, öğrenirken keyif almayı sağlamaktadır. Öğrencilerimizin gelecekte mutlu ve başarılı olabilmeleri, bilim ve teknolojideki gelişmelerin onlara doğru bir şekilde aktarılması ile mümkün olacaktır. Biyoloji, bilim alanındaki yenilikleri insan hayatına sunan bir bilim dalıdır. Bu kitap hazırlanırken hem teknolojik gelişmeler hem de merak uyandıran sorular göz önünde tutularak öğrencilerin araştırmaya yönelmesi, kaynaklara ulaşma becerisi kazandırılması düşünülmüştür. Konuların anlatımlarında açık, sade ve anlaşılır bir dil kullanılmıştır. Uzun süre yapılan araştırma ve incelemeler sonucunda Palme Yayıncılık kalitesiyle hazırladığımız bu kitapta Palme Yayıncılığın Genel Müdürü Sn. İlhan Budak'a, değerli editörümüz Sn. Cemil Ayan'a teşekkürlerimizi sunarız. Palme yayınlarını tercih eden tüm meslektaşlarımıza ve sevgili öğrencilerimize başarı dileklerimizle........ Banu KARAAĞAÇ banu.karaagac@hotmail.com (0533 720 43 72) Bilgehan PERİ bilgehanperi1@hotmail.com (0532 763 40 26) 2014 Ankara V İÇİNDEKİLER Sayfa No ÜNİTE 1 YAŞAM BİLİMİ BİYOLOJİ BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI VE CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Bilimsel Bilginin Doğası ve Biyoloji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Canlıların Ortak Özellikleri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER . . . . . . . . . . . .30 İNORGANİK BİLEŞİKLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 ENERJİ VEREN BESİNLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 Karbonhidratlar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Yağlar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 Proteinler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 ENZİMLER VE VİTAMİNLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Enzimler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Vitaminler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 NÜKLEİK ASİTLER VE ATP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 RNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 ATP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116 ÜNİTE 2 CANLILAR DÜNYASI CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135 HÜCRE ZARI VE MADDE GEÇİŞİ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135 HÜCRE ORGANELLERİ VE ÇEŞİTLERİ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166 CANLILARIN ÇEŞİTLİLİĞİ VE SINIFLANDIRILMASI . . . . . . . . . . . . . . . . .205 CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI VE PROKARYOT CANLILAR . . . . . .205 ÖKARYOT CANLILAR VE VİRÜSLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243 Protista Âlemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243 Mantarlar Âlemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247 Bitkiler Âlemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249 Hayvanlar Âlemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .253 Virüsler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .265∑ VI Sayfa No ÜNİTE 3 GÜNCEL ÇEVRE SORUNLARI GÜNCEL ÇEVRE SORUNLARI VE İNSAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293 Çevre Kirliliği . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293 Erozyon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300 Orman Yangınları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301 Ekolojik Ayak İzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302 Karbon Ayak İzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302 DOĞAL KAYNAKLAR VE BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİĞİN KORUNMASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303 Doğal Kaynakların Sürdürülebilirliği . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303 Biyolojik Çeşitliliğin Önemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305 Türkiyeʼdeki Biyolojik Zenginliğin Sebepleri . . . . . . . . . . . . . . . . .306 Biyolojik Çeşitliliğin Korunması . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307 VII ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 1 Sayfa No BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI ve CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Bilimsel Bilginin Doğası ve Biyoloji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Bilim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Bilimsel Çalışma Süreçleri . . . . . . . . 9 Biyoloji ve Tarih . . . . . . . . . . . . . . . 12 Biyoloji ve Hayat . . . . . . . . . . . . . . 12 Biyolojinin Çalışma Alanları . . . . . . 14 Canlıların Ortak Özellikleri . . . . . . . 15 Hücresel Yapı. . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Beslenme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Solunum ve ATP Üretimi . . . . . . . . 15 Organizasyon. . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Çevresel Uyarılara Tepki . . . . . . . . 16 Metabolizma . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Hareket . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Üreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Boşaltım. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Adaptasyon . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Büyüme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Homeostasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Protein Sentezi . . . . . . . . . . . . . . . 17 Etkinlikler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Yazılıya Hazırlık Soruları . . . . . . . . 25 Bölüm Cevap Anahtarı. . . . . . . . . . 27 YAŞAM BİLİMİ BİYOLOJİ Sayfa No CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER . . . . . . . . . . . . . 30 İNORGANİK BİLEŞİKLER . . . . . . 30 Su . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Asitler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Bazlar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Tuzlar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Mineraller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Etkinlikler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Yazılıya Hazırlık Soruları . . . . . . . . 40 Bölüm Cevap Anahtarı. . . . . . . . . . 42 ENERJİ VEREN BESİNLER . . . . . . . . 45 Karbonhidratlar . . . . . . . . . . . . . . . 46 Monosakkaritler . . . . . . . . . . . . . . . 46 Disakkaritler . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Polisakkaritler . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Yağlar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Yağ asitleri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Trigliseritler . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Fosfolipitler . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Steroitler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Okuma Metni . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Proteinler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Primer Yapı . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Sekonder Yapı . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Tersiyer Yapı . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Kuaterner Yapı . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Proteinlerin Canlılar için Önemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Düzenli ve Dengeli Beslenmenin Önemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Etkinlikler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Test 1, 2 ve 3 . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Yazılıya Hazırlık Soruları . . . . . . . . 77 Bölüm Cevap Anahtarı. . . . . . . . . . 80 Sayfa No ENZİMLER ve VİTAMİNLER. . . . . . . . 85 Enzimler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Enzimlerin Yapısı . . . . . . . . . . . . . . 85 Enzimlerin Özellikleri . . . . . . . . . . . 86 Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler . . . . . . . . . . . . 88 Vitaminler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Okuma Metni . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Etkinlikler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Test 1 ve 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Yazılıya Hazırlık Soruları . . . . . . . 104 Bölüm Cevap Anahtarı. . . . . . . . . 108 NÜKLEİK ASİTLER ve ATP . . . . . . . 111 DNA (Deoksiribonükleik Asit) . . . . 113 RNA (Ribonükleik Asit). . . . . . . . . 114 ATP (Adenozin Trifosfat) . . . . . . . 116 Etkinlikler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Test 1 ve 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Yazılıya Hazırlık Soruları . . . . . . . 127 Bölüm Cevap Anahtarı. . . . . . . . . 130 BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI VE CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ 1. Bilim Bilim sözcüğü Latincede “bilmek” anlamına gelir. Bilim, bir öğrenme yolu olup doğal dünyayı anlamamıza katkı sağlar. Bilim, kendimiz, diğer yaşam formları ve gezegenimize duyduğumuz merakımız sonucu ortaya çıkmıştır. Anlamaya çalışmak temel içgüdülerimizden biridir. Bilimin kalbinde sorgulama yer alır. Sorgulama, bilgi ve açıklama getirmek için araştırma yapmaktır. Bu sırada sıklıkla özel sorulara odaklanılır. Sorgulama, Mendelʼi özelliklerin nesilden nesile nasıl aktarıldığını araştırmaya yöneltmiştir. Ve günümüzde sorgulama, biyolojik bütünlük ve çeşitliliği moleküler düzeyde anlamamıza yardım eden genomik analizin yürütülmesini sağlayan güçtür. Aslında, sorgulayıcı düşünce, biyolojideki bütün gelişmeleri yürüten bir motordur. Başarılı bilimsel sorgulamanın formülü yoktur. Araştırıcıların sıkı sıkıya izlemeleri gereken bir kural kitabı olan, tek bir yöntem yoktur. Bütün araştırmalarda olduğu gibi, bilim dikkatli planlama, nedenselleştirme, yaratıcılık, işbirliği, rekabet, sabır ve olumsuzlukların üstesinden gelmek için sürekliliğin yanı sıra zorluklara karşı koyma, macera ve şans öğelerini içerir. Sorgulamanın bu denli çeşitli öğelerinin bulunması bilimi, çoğu insanın anladığından çok daha az yapılandırmış hale sokmaktadır. Buna rağmen, bilimin, doğayı tanımlama ve açıklamanın diğer yollarından ayıran belirli özellikleri ayrıştırılabilir. Bilim insanları, bir sorgulama süreci kullanarak, doğal olayların nasıl çalıştığını anlamaya yeltenir. Bu sorgulama süreci, gözlem yapma, mantıklı bir hipotez kurma ve bunları sınanmasını içerir. Sürecin tekrarlanabilir olması gerekir: Bir hipotezin sınanması sırasında yapılan ek gözlemler, yeni bir hipotezin kurulmasına ya da orijinal hipotezin değiştirilmesini gerektirebilir. Böylece, bilim insanları, doğayı yöneten yasaların en iyi şekilde öngörülmesine giderek daha fazla yaklaşırlar. 2. Bilimsel Çalışma Süreçleri Bilim insanları, bilgi ve açıklama getirmek için araştırmalar yaparak yani bir sorgulama süreci kullanarak doğal olayların doğal nedenlerini anlamaya çalışır. Bu sorgulama süreci gözlem yapma, mantıklı bir hipotez kurma ve bunların sınanması gibi bir seri basamağı içerir. Bilimsel çalışma sürecinin başında çözümü aranacak problemin net bir şekilde ortaya konulması gerekir. Bilim insanları bu amaçla çeşitli gözlemler yapar ve konuyla ilgili alanda daha önceden yapılmış çalışmalardan yararlanırlar. Gözlem bilgi toplamak için algılarımızın kullanılmasıdır. Gözlem, ya doğrudan ya da mikroskop gibi algılarımızı arttıran araçların yardımıyla dolaylı olarak yapılır. Kayıt altına alınmış gözlemler “veri” olarak isimlendirilir. Veriler bilimsel sorgulamaya dayalı bilgi öğeleridir. Gözlemler, iyi kurgulanmış bir hipotezin kurulmasına yol göstericiliği yapar. Bilimde hipotez, bir soruya verilen geçici bir yanıttır. Başka bir ifadeyle, bir soruya verilen denemeye bağlı gerçekçi açıklamadır. Bilimsel bir hipotez, ilave gözlemler ya da deneyler yapılarak test edilebilir özellikte kurulmalıdır. Günlük sorunlarımızın çözümünde hepimiz hipotezler kullanırız. Örneğin, kamp yaparken el fenerinizin söndüğünü düşünün. Bu bir gözlemdir. Bu durumda sorulacak soru açıktır. El feneri neden çalışmıyor? Deneyimlerimize dayanarak mantıklı iki hipotez ileri sürülebilir. Bunlardan birincisi, el fenerindeki piller bitmiştir; ikincisi ise el fenerinin am- 9 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji I. BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI VE BİYOLOJİ ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji pulü yanmıştır. Birbirinin seçeneği olan her iki hipotez sizi denemelerle sınayabileceğiniz öngörülere götürecektir. Örneğin birinci hipotez, pillerin değiştirilmesinin sorunu çözeceğini öngörür. Gözlemler Soru Hipotez #1: Piller bitmiş Öngörü: Pilleri değiştirmek sorunu çözer Hipotez #2: Ampul yanmış Öngörü: Ampulü değiştirmek sorunu çözer Öngörünün sınanması Öngörünün sınanması Deney hipotezi doğrulamamıştır Deney hipotezi doğrulamıştır Hipoteze dayalı sorgulama ile ilgili bir kamp yeri örneği. 10 Kontrollü deneylerde ortam şartlarından bir tanesi değiştirilir. Deneyde etkisi araştırılan değişkene bağımsız değişken denir. Bağımsız değişkenin değiştirilmesi deneyin sonucunu da etkiler. Bağımsız değişkene bağlı olarak değişen değişkene bağımlı değişken denir. Örneğin ışık renginin fotosentez hızına etkisi araştırılırken diğer tüm şartlar sabit tutulur ve ışık rengi değiştirilir (bağımsız değişken). Kullanılan ışığın rengine göre fotosentez hızında meydana gelen değişim ise bağımlı değişkendir. – – – – Dikkatli gözlem ve ölçümler bilime ham bilgi sağlar. Kırmızı ışık 100 ml su 25°C Tüm mineraller Kontrol grubu – – – – Mor ışık 100 ml su 25°C Tüm mineraller – – – – Yeşil ışık 100 ml su 25°C Tüm mineraller – – – – Sarı ışık 100 ml su 25°C Tüm mineraller Deney grubu Deney ve kontrol grubunun şematik olarak gösterimi Kontrollü deney sonuçları hipotezi desteklemiyorsa hipotez terk edilir. Kontrollü deney sonuçları hipotezi destekliyorsa elde edilen çıkarımlar diğer bilim insanları ile paylaşılır. Bunun için bilim insanları çalışma sonuçlarını bilimsel dergi ve konferanslarda sunarlar. Bu sayede bilim insanları kendi alanlarındaki gelişmeleri takip ederler. Ayrıca yapılan araştırmaların sonuçlarının tekrar test edilmesi, yeni problemlerin tanımlanması, hipotezlerin kurulması ve araştırmaların yapılması için bu paylaşım çok önemlidir. Charles Darwin doğal seçilim teorisini ileri sürmüştür. Bilimde Teoriler ve Kanunlar: Bilimsel teori ve bilimsel kanun kavramları birbirinden farklı anlamlara sahiptir. Bilimsel bir teori, hipoteze oranla çok daha geniş kapsamlıdır. Teoriler, doğada gerçekleşen olaylar hakkında yapılan ve arkasında güçlü deliller bulunan açıklamalardır. Bilimsel kanunlar doğal olayların “nasıl” gerçekleştiği sorusuna cevap verirken, teoriler kanunları açıklar ve “neden” sorusuna cevap vermeye çalışır. İnsanlar genel olarak hipotezlerin teoriye dönüştüğünü daha sonra teorilerin yeterli delillerle ispatlanması durumunda kanunlara dönüştüğünü düşünür. Ancak bu bir yanılgı olup, teoriler ve kanunlar arasında bu şekilde hiyerarşik bir ilişki yoktur. Çünkü teori ve kanun farklı bilimsel bilgi türleri olup, teoriler hiçbir zaman kanunlara dönüşmez. 11 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Bilim insanları kurdukları hipotezleri somut delillerle desteklemelidirler. Bu amaçla deney ve gözlemlere başvurulur. Deney, kontrollü şartlar altında ortaya konan hipotezi test etmek için gerekli verinin toplandığı araştırma sürecidir. Bu araştırma sürecinde kontrol ve deney grubu olarak adlandırılan iki grup oluşturulur. Kontrol grubu, deney grubunda yapılan uygulamanın etkilerinin karşılaştırılması amacıyla kullanılır. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 3. Biyoloji ve Tarih Biyoloji ile ilgili elde edilen bilgiler, tarihsel süreç içerisinde diğer bilim dallarındaki ve özellikle teknolojideki gelişmelere bağlı olarak büyük değişim göstermiştir. Biyolojinin aşama kaydetmesinde iki önemli etken vardır. Bunlardan ilki teknolojinin gelişmesidir. Başta mikroskop olmak üzere, canlılarla ilgili çalşımalarda kesin sonuçların alınmasını sağlayan çeşitli aletlerin bulunması hem biyolojiden elde edilen bilginin kesinlik derecesini artırmış hem de biyolojinin daha hızlı ilerlemesinde etkili olmuştur. Mikroskobun gelişimine paralel olarak kesit almada kullanılan aletlerin ve boyama tekniklerinin gelişmesi biyolojik çalışmaların laboratuvar ortamına taşınmasını sağlamıştır. Bunun yanı sıra, bazı ölçü aletlerinin geliştirilmesi biyolojik araştırmaların daha verimli bir şekilde yapılabilmesine olanak sağlamıştır. Biyolojinin ilerlemesinde etkili olan ikinci önemli sebep ise 17. yüzyılda diğer bilimlerde kullanılmaya başlayan denyesel yöntemin biyolojide de kullanılmasıdır. Ayrıca fizik, kimya ve matematik gibi alanlardaki keşifler biyolojinin de etkileşim ve gelişimini hızlandırmıştır. Aşağıda biyoloji tarihindeki önemli kişilerden bazıları ve yaptıkları çalışmalar verilmiştir. ➢ Andreas Vesalius (1543): “İnsan Vücudunun Yapısı” adlı eserini yayımlamıştır. Bu çalışma anatomi biliminin akademik bir uğraş olarak kabul edilmesini sağlamıştır. ➢ William Harwey (1628): Kalpten başlayan kan dolaşımını doğru olarak tanımlayan ilk bilim insanıdır. Buna göre kalpten pompalanan kan damarlar aracılığı ile vücuda girip, yine damarlar aracılığı ile kalbe dönmektedir. ➢ Anton Van Leeuwenhoek (1673): Basit yapılı mikroskobu geliştirerek bakterileri gözlemleyen ilk bilim adamı olmuştur. ➢ Charles Darwin (1859): “Türlerin Kökeni Üzerine” adlı kitabını yayımlamıştır. Canlıların ortak bir atadan evrimleşme yoluyla çeşitlendiği görüşünü ortaya atmıştır. ➢ Louis Pasteur (1881): Bilim ve insanlık tarihinde çok az bilim insanı Louis Pasteur (Luis Pastör) gibi insan hayatını büyük oranda etkileyen buluşlar ve icatlar yapmıştır. Öyle ki günlük yaşamda bile kullandığımız “pastörizasyon” sözcüğü onun yaptığı buluşlardan sadece birini göstermektedir. Kristaller için yaptığı kuramsal çalışmalarının yanında bazı hastalıklara bağışıklık sağlamak için yaptığı çalışmaları, özellikle de “şarbon” denilen diğer adıyla antraks olarak bilinen koyun ve sığırlarda bulaşıcı olan hastalıkla, kuduza karşı bulduğu aşı Pastörʼün dünyanın en ünlü bilim adamlarından biri olmasına katkıda bulunmuştur. ➢ James Watson ve Francis Crick (1953): Birlikte DNA molekülünün yapısını keşfetmişlerdir. 4. Biyoloji ve Hayat Dünya nüfusunun hızla artması ve buna paralel olarak gerçekleşen sanayileşme bir çok problemi (gıda sıkıntısı, küresel iklim değişikliği, sağlık sorunları, çevre kirliliği gibi) beraberinde getirmiştir. Biyoloji hayatı tehdit eden bu sorunların çözümüne katkı sağlayan bir bilim dalıdır. Genetik araştırmalar tıp ve eczacılık endüstrisine yeniden şekil vermiştir. Böylece hem hastalıkların teşhisi hem de eczacılık ürünlerinin geliştirilmesinde tıbbi yönden pekçok gelişim sağlamıştır. Bu süreçte genelde protein olmak üzere pek çok eczacılık ürünü elde edilmiştir. Şeker hastalığının tedavisinde kullanılan insülin hormonu ile mikrobik hastalıklara kaşı kullanılan antibiyotik ve interferonlar protein yapılı eczacılık ürünlerine örnek olarak verilebilir. 12 Belirli mikroorganizmaların kimyasalları belirgin bir şekilde dönüştürebilme yetenekleri çevrenin temizlenmesinde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Günümüzde bilim insanları mikroorganizmaların değerli metabolik yeteneklerden sorumlu genlerini diğer mikroorganizmalara aktarmaktadır. Bu değişime uğratılmış mikroorganizmalar daha sonra çevresel sorunların iyileştirilmesinde kullanılabilmektedir. Örneğin, pek çok bakteri çevreden bakır, kurşun, ve nikel gibi metalleri alabilir ve bu metalleri bakır sülfat ya da kurşun sülfat gibi bileşikler haline getirebilir. Bu tür bileşikler kolaylıkla elde edilebilir. Genetiği değiştirilmiş mikroorganizmalar hem minerallerin elde edildiği madencilikte (özellikle cevher rezervleri tükendiğinde) ve hem de oldukça zehirli maden atıklarının temizlenmesinde önemli olabilir. Biyoteknologlar aynı zamanda mikroorganizmaları kullanarak su, hava ve toprakta bulunan kirleticileri temizlemeye yönelik çalışmalarda yapmaktadır (biyoremediasyon). Bu organizmalar, atık suların arıtılması ve petrol kirliliğinin azaltılması gibi çalışmalarda kullanılmaktadır. Bir petrol kirlenmesinde biyoremediasyon: Alaskaʼdaki petrole bulanmış sahilde bir işçi, gübre püskürtme işlemini yürütüyor. Bu gübreler, bölgedeki bakterilerin üremesini uyararak, petrolün parçalanmasını (bazı durumlarda, doğal parçalanma süresini beş kata kadar hızlandırarak) başlatmaktadır. Bu teknik, sahillerdeki petrol kirlenmesinde şimdiye değin geliştirilmiş en hızlı ve ekonomik yöntemdir. 13 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Eczane hayvanları olarak keçiler: Bu transgenik keçi antithrombin isimli bir insan kan proteini kodlayan bir gen taşımakta ve bu proteini sütünde salgılamaktadır. Bu proteini sentezleyemedikleri için nadir bir kalıtsal hastalıktan muzdarip hastaların kan damarlarında kan pıhtıları oluşmaktadır. Keçi sütünden kolayca saflaştırılan bu protein söz konusu hastaların tedavisinde kullanılmak üzere Birleşik Devletlerde ve Avrupaʼda ruhsatlandırılmıştır. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji İnsanlar yüzyıllardan beri bitki ve hayvanları ıslah çalışmalarında kullanmışlardır. Böylece daha kaliteli meyve, daha fazla yumurta, daha fazla et ve süt veren canlı türleri elde etmişlerdir. Son yıllarda gelişen biyoteknolojik yönlemler ile bu tür çalışmalar hızlanmıştır. Bu durum hızla artan dünya nüfusunun besin ihtiyacını kaşılamak için önemli bir umut kaynağı olmuştur. 5. Biyolojinin Çalışma Alanları Biyoloji biliminin hem dünyada hem de ülkemizde geleceği son derece parlaktır. Araştırma destek programlarında birinci derecede önceliği olan bir alandır. Dünyada iş potansiyeli en fazla olan alanlardan birisidir. Ülkemizde ise biyologlara sunulan çalışma olanakları ve önerilen iş kalitesi her geçen yıl giderek artmaktadır. Biyoloji bölümünden mezun olan bireyler lisansüstü eğitim alarak gerek yurt içi gerek yurt dışındaki üniversitelerde akademik kariyer yapma olanağına sahiptir. Çok geniş bir alana sahip olan biyolojinin güncel çalışma alanları aşağıda verilmiştir: ➢ Sağlık hizmetleri veren kurum ve kuruluşlarda her türlü tıbbı analizin yapılmasında, tıbbi araştırma ve destek ünitelerinde, ➢ Çevre koruma, kontrol ve ekolojik planlama ile ilgili alanlarda, ➢ Hidrobiyoloji ve su ürünleri ile ilgili araştırma ve üretim faaliyetlerinde, ➢ Biyoteknolojik çalışma yapan kurum ve kuruluşlarda her türlü araştırma-geliştirme ve üretim faaliyetlerinde, ➢ Milli parklar, Doğa Koruma, Yaban Hayatı Koruma ve Özel Çevre Koruma alanlarında, ➢ Eğitim sektöründe biyoloji veya fen bilgisi öğretmeni olarak, ➢ Tarım ve ormancılık alanlarında araştırma ve geliştirme faaliyetlerinde, ➢ ÇED (Çevre Etki Değerlendirmesi) raporlarının hazırlanmasında, ➢ Gıda kontrol laboratuarlarında, ➢ Biyolojik ürünlerle ilgili standartların belirlenmesinde, ➢ Arıtma tesislerinde, ➢ Kriminoloji laboratuarlarında ve Adli Tıpla ilgili alanlarda, ➢ Biyomedikal çalışma alanlarında, ➢ İlaç ve hammaddelerin üretiminde, kalite kontrolünde, araştırma-geliştirme çalışmalarında kariyer yapma imkanları bulunmaktadır. 14 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji II. CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ Sitoplazma Ökaryotik hücre Çekirdek Prokaryotik hücre Organeller Prokaryot ve ökaryot hücrelerin genel görünümü Bir parka girdiğinizde canlı ve cansız birçok varlığı birlikte görebilirsiniz.Üzerinde oynadığınız çimler, etrafınızda koşan köpekler, gökyüzüne doğru uzanan ağaçlar canlı varlıklara; yerlerde bulunan taşlar, sallandığınız salıncaklar ve havada uçuşan balonlar ise cansız varlıklara örnek olarak verilebilir. Peki “Canlıları cansızlardan ayıran özelilkler nelerdir?” sorusuna nasıl cevaplayabiliriz. Varlıkların yalnızca bir özelliğine bakarak canlı olup olmadığına karar veremeyiz. Çünkü canlılar çok sayıda canlılık özelliği gösterirler. Aşağıda canlıların sahip olduğu ortak özellikler maddeler haline verilmiştir. 1. Hücresel Yapı Tüm canlılar yapısal ve işlevsel bakımdan en küçük birim olan hücre veya hücrelerden meydana gelir. Canlılar hücre sayılarına ve yapılarına göre gruplandırılabilir. Bakteri, amip ve paramesyum gibi canlılar tek hücrelidir. Şapkalı mantar, ayçiçeği ve insan gibi canlılar ise çok hücrelidir. Bakteriler tek hücreli canlılardır. Hücreler yapısına göre prokaryot ve ökaryot olmak üzere ikiye ayrılır. Prokaryot hücrelerde çekirdek ve zarla çevrili organeller bulunmaz. Bakteri ve arkebakteri âlemlerinde bulunan canlılar prokaryot hücre yapısına sahiptir. Ökaryot hücrelerde, yönetici molekül olan DNA çekirdek içinde bulunur. Bu hücrelerde mitokondri gibi zarlı organeller bulunur. Protista, mantar, bitki ve hayvanlar âleminde yer alan canlılar ökaryot hücre yapısındadır. 2. Beslenme Tüm canlılar metabolik aktivitelerini devam ettirebilmek için besin maddelerine ihtiyaç duyar. Ototrof organizmalar inorganik maddeleri kullanarak kendi besinlerini üretebilen canlılardır. Örneğin bitkiler güneş ışığını kullanarak ihtiyaç duydukları organik besinleri sentezler. Mantar ve hayvan gibi canlılar ise kendi besinlerini üretemezler. Heterotrof olarak adlandırılan bu canlılar, besin ihtiyaçlarını diğer canlıları yiyerek karşılarlar. UYARI Tüm canlılar inorganik maddeleri yaşadığı ortamdan hazır alır. Ototrof canlılar organik besin monomerlerini inorganik maddeleri kullanarak üretebilirken, heterotrof canlılar diğer canlılardan karşılarlar. 3. Solunum ve ATP üretimi Tüm canlılar besin monomerlerini solunum reaksiyonları ile parçalayarak ihtiyaç duydukları ATP'yi sentezler. Hücrelerde oksijenli ve oksijensiz olmak üzere iki çeşit solunum gerçekleşir. Çitalar çok hücreli bir canlılardır. Besin monomerlerinin oksijen kullanılmadan parçalanarak ATP'nin sentezlendiği reaksiyonlara oksijensiz solunum denir. Besinler tamamen parçalanamadığı için enerji verimi düşüktür. Besinlerin oksijen yardımıyla parçalanarak ATP'nin sentezlendiği reaksiyonlara oksijenli solunum adı verilir. Besin monomerleri daha küçük bileşenlerine parçalandığı için enerji verimi oksijensiz solunuma göre oldukça yüksektir. 15 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 4. Organizasyon Her canlı belirli bir organizasyona sahiptir. Tek hücreli canlılarda organizasyon, hücrenin farklı kısımlarının farklı görevleri üstlenmesiyle oluşur. Çok hücreli canlılarda ise belirli bir görev için özelleşmiş hücreler dokuları, dokular organları, organlar sistemleri, sistemlerde organizmayı oluşturur. Hücre Atomlar 1 Molekül. Burada gördü€ünüz klorofil molekülü, bilgisayarda çizilmifl bir modeldir. Bu molekül birçok atomdan oluflur. Bitkilerin yapraklar›nda bulunan klorofil, fotosentezi sürdürecek enerjiyi sa€lamak için, günefl ›fl›€›n› yakalar. 4 Doku. Çok hücreli organizmalarda hücreler genellikle dokular fleklinde organize olurlar. Dokular, benzer hücrelerin oluflturdu€u ifllevsel birimlerdir. 2 Organel. Fotosentez süreci, kloroplast ad› verilen hücre organeli içinde organize olmufl birçok molekülü gerektirir (Mikroskopta çekilen bu mikrograftaki büyük yap›, bir kloroplastt›r). 3 Hücre. Hücre ad›n› verdi€imiz canl› birimin ifl görmesinde, birçok organel iflbirli€i yapar. Burada, yaprak hücreleri içindeki kloroplastlar belirgin olarak görünmektedirler. 5 Organ. Akçaa€aç bitkisinin bir organ› olan yaprak birçok farkl› dokunun özgül olarak organize olmas›yla oluflur. Bu dokular aras›nda fotosentetik doku, epidermis ve köklerden yapraklara su ileten vasküler doku vard›r. 6 Organizma. Akçaa€aç bir biyolojik komünite üyesidir. Bir komünite çok say›da farkl› organizma türünü içerir. Bir bitki türü olan akçaağaçta organizasyon düzeyleri 5. Çevresel uyarılara tepki Tüm canlılar çevreden gelen uyarılara karşı tepki gösterirler. Canlıların gösterdiği tepki biçimlerinde farklılıklar görülür. Örneğin tatlı sularda yaşayan tek hücreli bir canlı olan öglena, fotosentez yapabilmek için ışığa yönelir. Bitki köklerinin suya yönelmesi, gözbebeklerimizin parlak ışıkta küçülmesi çok hücreli canlıların gösterdiği tepkilerden bazılarıdır. 6. Metabolizma Hücrede meydana gelen yapım ve yıkım tepkimelerinin tamamına metabolizma denir. Metabolizma ikiye ayrılır. a) Anabolizma (Özümleme): Basit moleküllerin birleştirilerek daha karmaşık moleküllerin sentezlenmesidir. Bu olaylar sırasında ATP harcanır (endergonik). Fotosentez, protein sentezi ve glikojen sentezi anabolik reaksiyonlardır. 16 n^glikozh Anabolizma Katabolizma n]A min o asitg Anabolizma Katabolizma 1 Gliserol + 3 Ya€ asiti 7. Tüm canlılarda olduğu gibi bitkilerde de anabolik ve katabolik reaksiyonlar meydana gelir. Fotosentez ile ürettikleri besinlerin bir kısmını oksijenli solunumla parçalayarak enerji üretirler. Glikojen + ]n - 1gH 2O Pr otein + ]n - 1gH 2O Anabolizma Katabolizma Ya€ + 3H 2O Hareket Sünger ve mercan gibi bazı canlılarda yer değiştirme görülmez. Diğer bütün canlılar hareket edebilir. Bir hücreli canlılarda hareket için özelleşmiş farklı yapılar vardır. Öglenada bulunan kamçı ile paramesyumda bulunan siller buna örnek olarak verilebilir. Çok hücreli canlılarda ise hareket için özelleşmiş organlar bulunur. 8. Üreme Canlıların sayılarını devam ettirebilmek için yeni bireyler oluşturmasına denir. Eşeysiz ve eşeyli üreme olmak üzere ikiye ayrılır. Eşeysiz üreme ile oluşan canlıların genetik yapıları ata canlı ile aynıdır. Bakterilerin bölünmesi, hidranın tomurcuklanması eşeysiz üreme örnekleridir. Eşeyli üreme ile oluşan canlıların genetik yapıları ise birbirlerinden ve ata canlıdan farklı olur. Böylece tür içi genetik çeşitlilik oluşur. 9. Boşaltım Canlıların metabolik faaliyetler sonucunda oluşan atık maddeleri vücutlarından uzaklaştırmasına boşaltım denir. Tek hücreli canlılar boşaltım maddelerini hücre zarının üzerinden atarlar. Tatlı sularda yaşayan paramesyum ve öglena gibi canlılarda fazla su kontraktil kofulla atılır. Bitkilerde bulunan stoma (gözenek) ve lentisel (kovucuk) gibi yapılar farklı maddelerin atılımında görev alır. Hayvanlarda ise bu olay için özelleşmiş sistemler bulunur. 10. Adaptasyon Bombacı böceğinin kendini savunmak için gösterdiği tepki. Bu böcek vücudunda bir karınca olduğunu fark ettiğinde, kaynama sıcaklığındaki bir sıvıyı karnındaki bezlerden doğrudan doğruya bu karıncaya püskürtür. Bir canlının bulunduğu ortamda yaşama ve üreme şansını arttıran kalıtsal özelliklerin tümüne adaptasyon denir. Çöl gibi kurak bölgelerde yaşayan kaktüslerin iğne yapraklı olması, bukalemunun bulunduğu ortama göre renk değiştirmesi adaptasyon örnekleridir. 11. Büyüme Tek hücreli canlılarda büyüme sitoplazmanın hacimce artması ile gerçekleşir. Çok hücreli canlılarda ise büyüme olayı hücre bölünmesi sonucu olur. Bitkilerde büyüme sınırsızken, hayvanlarda ise sınırlıdır. 12. Homeostasi (İç Denge) Bir organizmanın kararlı bir iç çevre ve dengeye sahip olmasına homeostasi denir. Çevre şartlarının değişmesine rağmen, canlılar iç dengelerini sürekli olarak sabit tutmaya çalışır. Örneğin koşan bir bireyde, solunum sonucu açığa çıkan ısının fazlası terleme ile dış ortama atılır. Böylece vücut ısısının yükselmesi ve enzimlerin bozulması engellenmiş olur. 13. Protein Sentezi Prokaryot ve ökaryot hücrelerin tamamında ribozom organeli bulunur. Bu nedenle tüm canlılarda protein sentezi gerçekleşir. Canlılar DNA'larındaki genetik bilgiye göre amino asitleri birleştirip, kendilerine özgü yapıda olan protein moleküllerini üretirler. UYARI Bulunduğu ortama uyum sağlayan bir kar tavşanı İnorganik maddelerin organik maddeye dönüşümü sadece ototrof canlılarda gerçekleşir. Kendine özgü organik madde üretimi (protein sentezi) ise bütün canlılarda ortak olarak gerçekleşir. 17 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji b) Katabolizma (Yadımlama): Kompleks moleküllerin daha basit moleküllere parçalanmasıdır. Sindirim, oksijenli solunum ve oksijensiz solunum katabolik reaksiyonlardır. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji (a) Düzen. Canlılığın bütün özellikleri, bu yakın çekim ayçiçeğinde görüldüğü gibi, organizmanın sahip olduğu üst düzeydeki yapısal düzenden kaynaklanır. (b) Üreme. Organizmalar kendi benzeri olan bir canlı oluşturmak üzere çoğalırlar. Canlılar sadece canlılardan türer. Burada, Japonyaʼda yaşayan bir makak ve yavrusu görülmektedir. (c) Büyüme ve gelişme. DNA şeklindeki kalıtsal programlar, bir organizmanın ait olduğu türe özgü özellikleri oluşturarak, onun büyüme ve gelişme şeklini yönetir. Burada Costa Ricaʼda yaşayan bir kurbağa türüne ait embriyoları görülmektedir. (d) Enerji kullanımı. Organizmalar enerjiyi dışarıdan alır ve onu çok değişik işler yapmak üzere dönüştürürler. Bu yarasa saguaro kaktüsünün nektarını yakıt olarak almaktadır. Yarasa uçmak ve diğer işlerini yapmak için gerekli gücü, besindeki moleküllerde depolanmış olan enerjiden sağlar. (e) Evrimsel uyum. Evrim, organizmalar ile onların çevreleri arasındaki etkileşimin bir sonucudur. Evrimin sonuçlarından birisi, organizmaların çevrelerine uyum sağlamalarıdır. Kışlık tüylerine bürünmüş bu beyaz–kuyruklu orman tavuğunun beyaz tüyleri, onu karla kaplı çevrede hemen hemen görünmez kılmaktadır. (f) Çevresel uyarılara tepki verme. Biraz sonra sindirilecek olan bu cırcır böceği, Venüs sinekkapanın kapan oluşturacak şekilde değişikliğe uğramış yapraklarının yüzeyindeki tüy hücrelerini uyardığında, “kapana düşmüştür”. Bitki bu çevresel uyarana, hızla kapanı kapatarak cevap vermiştir. Canlılığın bazı özellikleri 18 (g) Homeostasi. Dış ortamdaki değişkenliğe karşılık, organizmanın iç ortamını belirli sınırlar içinde değişmez tutan düzenleyici mekanizmalar vardır. Bu düzenleme homeostasi olarak adlandırılır. Bu örnekte görülen siyah kuyruklu tavşanın geniş kulaklarındaki kan damarlarında akan kan miktarının düzenlenmesi, ısı kaybını sürekli olarak denetler. Hayvanın vücut sıcaklığının homeostasisine bu şekilde bir katkı sağlanır. BAKTERİ ÂLEMİ ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji PROKARYOT ARKELER ÂLEMİ b) Arkelerin birço¤u, tuz gölleri ve kaynar su kaynaklar› gibi yeryüzünün olağanüstü koşullara sahip ortamlarında yafl arlar. Moleküler kan›tlar, arkebakterilerin ökaryotlara (bakterilere oldu¤undan) daha yak›n oldu¤unu göstermifl tir. a) Bakteri âleminin üyeleri, çok çeflitli ve yayg›n olan prokaryotlard›r. ÖKARYOT PROTİSTA ÂLEMİ MANTARLAR ÂLEMİ c) Protista Âlemi bir hücreli ökaryotlarla bunlar›n nispeten basit çok hücreli akrabalar›n› içerir. Bu foto¤rafta havuz suyunda yaflayan protist örnekleri görülmektedir. Bilim adamlar› evrim ve çeflitlili¤i daha iyi temsil edebilecek flekilde, protistleri birkaç âleme bölüp bölemeyeceklerini tart›flmaktad›rlar. d) Fungi Âlemi k›smen üyelerinin beslenme biçimine göre tan›mlan›r. Burada gördü¤ümüz mantarlar organik maddeleri parçalad›ktan sonra, monomerlerini emerler. BİTKİLER ÂLEMİ HAYVANLAR ÂLEMİ e) Plantae (Bitkiler) Âlemi burada gördü¤ümüz lâleler gibi fotosentez yapan, çok hücreli ökaryotlar› içerir. f) Animalia (Hayvanlar) Âlemi di¤er organizmalar› yiyen, çok hücreli ökaryotlar› içerir. Canlıların altı alemi 19 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri Boşluk Tamamlama Soruları ➢ hipotez ➢ tümdengelim ➢ hücre ➢ katabolizma ➢ anabolizma ➢ ototrof ➢ teori ➢ tahmin ➢ metabolizma ➢ prokaryot ➢ ökaryot ➢ homeostasi ➢ adaptasyon ➢ ribozom ➢ eşeyli Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri verilen ifadeler ile tamamlayınız. 1. Çekirdeği ve bir zarla çevrili organelleri olmayan hücrelere ............................... hücre adı verilir. 2. Basit yapılı moleküllerin birleştirilerek daha kompleks moleküllerin sentezlenmesine ............................... denir. 3. Bir organizmanın kararlı bir iç çevre ve dengeye sahip olmasına ............................... denir. 4. ............................... organizmalar inorganik maddeleri organik maddelere çevirerek kendi besinlerini sentezlerler. 5. Bir hücredeki yapım ve yıkım tepkimelerinin tamamına ............................... denir. 6. Kompleks moleküllerin daha basit moleküllere parçalanmasına ............................... adı verilir. 7. Bir soruya verilen denemeye bağlı gerçekçi açıklamaya ............................... denir. 8. Prokaryot ve ökaryot canlıların tamamında ............................... organeli bulunur. 9. Genel önermelerden yola çıkarak özel sonuçlara ilişkin çıkarımlar yapılması ............................... yaklaşımını ifade eder. 10. Tüm canlılarda yapısal ve işlevsel bakımdan en küçük birim ............................... olarak adlandırılır. 11. Bir canlının bulunduğu ortamda yaşama ve üreme şansını artıran kalıtsal özelliklerin tümüne ............................... denir. 12. Protistalar, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar âleminde bulunan canlılar ............................... hücre yapısına sahiptirler. 13. Bilimsel bir ..............................., hipoteze oranla çok daha fazla bulgu tarafından desteklenir ve geniş kapsamlıdır. 14. Canlılarda gerçekleşen ............................... üreme sonucunda genetik çeşitlilik ortaya çıkar. 15. Bir hipotezden mantık yoluyla çıkarılan sonuçlara ............................... denir. 20 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri Doğru–Yanlış Soruları Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. 1. Bitki hücrelerinin glikozun fazlasını nişasta olarak depolaması anabolik bir olaydır. 2. Bir hipotez eldeki verileri kapsamalı ve sınanabilir özellikte olmalıdır. 3. Veriler, kayıt altına alınmış gözlemlerdir. 4. İnorganik maddeler olan mineralleri ototrof canlılar üretebilirken, heterotrof canlılar dış ortamdan hazır alırlar. 5. Biyoloji, diğer bilim dalları ve teknolojideki gelişmeleri takip eden dinamik bir bilimdir. 6. Ribozomda amino asitlerin birleştirilerek, protein molekülünün sentezlenmesi katabolik bir olaydır. 7. Tek hücreli canlılarda büyüme mitoz bölünme ile sağlanır. 8. Oksijenli solunumda besin monomerleri, oksijensiz solunuma göre daha iyi parçalandığından üretilen ATP miktarı daha fazladır. 9. Eşeyli ve eşeysiz üremede genetik çeşitlilik ve birey sayısı artar. 10. Adaptasyonlar kalıtsal olmadığı için bir sonraki nesile aktarılamaz. 11. Fotosentez yapan ökaryot hücrelerde klorofil pigmenti kloroplast organelinde bulunur. 12. Tüm canlılar kendilerine özgü organik madde üretimini gerçekleştirir. Etkinlik – 3 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri Ortak Özellik Bulma Aşağıda canlılara ait bazı özellikler verilmiştir. Canlılarda ortak olarak bulunan özelliklerin yanındaki kutulara (✓), ortak olmayan özelliklerin yanındaki kutulara (X) işareti koyunuz. a. İnorganik maddelerden organik madde sentezleme. b. Yönetici molekül olan DNA'nın çekirdekte bulunması. c. İnorganik maddeleri yaşadığı ortamdan hazır alma. d. Besin monomerlerini solunum reaksiyonları ile parçalayarak ATP üretimi. e. Belirli bir görev için özelleşmiş hücrelerden oluşan dokular içerme. f. Çevreden gelen uyarılara tepki gösterme. g. Aktif hareket ile yerdeğiştirme. h. Çok sayıda hücreden oluşma. 21 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 2 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 4 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri Kavram Sıralama Aşağıdaki şemada canlılar arasındaki organizasyon küçükten büyüğe doğru sıralanmıştır. Bu şemada verilen anahtar kelimelerden yararlanarak boş olan kutuları uygun şekilde doldurunuz. Organizma e : ............................... d : ............................... c : ............................... b : ............................... a : ............................... Atom Etkinlik – 5 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri Eşleştirme Aşağıdaki tabloda altı farklı âleme ait bazı canlılar verilmiştir. Fotoğrafların altındaki boşluklara, ilgili canlıların hücre yapısını prokaryot ya da ökaryot olarak yazınız. 22 a) ……………………………………… b) ……………………………………… c) ……………………………………… d) ……………………………………… e) ……………………………………… f) ……………………………………… 1. Aşağıdakilerden hangisi bilim insanlarının sahip olduğu özelliklerden biri değildir? 5. Aşağıdaki özelliklerden hangisi tüm canlılarda ortak olarak görülmez? A) Sorgulayıcı olma A) Çevresel uyarılara tepki gösterme B) Otoriteye bağlı kalma B) Metabolik aktiviteye sahip olma C) İyi bir gözlemci olma C) Solunumla ATP üretimi D) Tarafsız olma D) Nükleik asit içerme E) Meraklı ve şüpheci olma E) İnorganik maddeyi organik maddeye çevirme 6. Saf su Ba€›rsak torba 2. Hücre zarı (I) Yukarıdaki deney düzeneğinde saf suya bırakılan, Sitoplazma (II) I. kalsiyum, Çekirdek (III) II. nişasta, III. protein Ökaryot bir hücrenin temel kısımları yukarıda numaralandırılarak verilmiştir. moleküllerinden hangileri bağırsak torbanın içine geçebilir? Bunlardan hangileri prokaryot hücrelerde de bulunur? A) Yalnız I B) Yalnız III D) I ve III A) Yalnız I C) I ve II B) Yalnız II D) I ve II E) II ve III 7. C) Yalnız III E) I ve III Bir bilim insanı “Eğer Trypanosoma paraziti uyku hastalığının nedeni ise, bu hastalığa yakalanmış insanların tümünde Trypanosoma paraziti bulunmalıdır.” görüşünü ileri sürmüştür. Bilim insanı bu görüşü ileri sürmeden önce, I. kontrollü deneyler düzenleme, 3. Aşağıdaki alemlerden hangisinde bulunan canlılar prokaryot hücre yapısına sahiptir? A) Mantar B) Bitki II. hipotez kurma, III. veri toplama C) Protista D) Bakteri sorgulama süreçlerinden hangilerini gerçekleştirmiş olmalıdır? E) Hayvan A) Yalnız I B) Yalnız III D) II ve III 4. Aşağıdaki gözlemlerden hangisi sayısal bir veri örneği değildir? 8. C) I ve II E) I, II ve III Tüm canlılarda, I. fotosentez ile besin üretimi, A) Su 100 °C de kaynar. II. ribozomda protein sentezi, B) Çam ağaçları iğne yapraklıdır. III. üyelerini kullanarak yer değiştirme C) Bitkinin boyu bu yıl 25 santimetre daha uzamıştır. olaylarından hangileri ortak olarak gerçekleşir? D) Enzimler % 15ʼin altında su içeren ortamlarda etkinlik gösteremez. A) Yalnız I E) Mide özsuyunda bulunan HCIʼnin pHʼsı 1ʼdir. 1) B 2) C B) Yalnız II D) I ve II 3) D 4) B 5) E 6) A 7) D C) Yalnız III E) II ve III 8) B 23 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji TEST–1 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 9. Miktar Miktar 12. Anabolizma Katabolizma I II Glikoz Niflasta III ATP Genç birey Yafllı birey Yukarıda iki farklı bireye ait anabolizma ve katabolizma miktarlarının grafikleri verilmiştir. Buna göre; Yukarıda bir bitki hücresinin gerçekleştirdiği bazı metabolik aktiviteler verilmiştir. Bunlardan hangileri katabolik olaylardır? A) Yalnız II I. Metabolik faaliyetler yaşam boyu devam eder. B) Yalnız III D) I ve III C) I ve II E) II ve III II. Yaşlı bireylerde katabolik olaylar daha fazladır. III. Genç bireylerde yapım olayları, yıkım olaylarından fazladır. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız III B) I ve II D) II ve III C) I ve III 13. Hipotez kavramı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? E) I, II ve III A) Deney ve gözlemlerle sınanabilir olmalıdır. B) Probleme özgü geçici çözüm yolu oluşturmalıdır. C) Eldeki tüm verileri kapsamalıdır. 10. Bilimsel bir teori ile ilgili, I. Doğruluğu kesin olarak kanıtlanmıştır ve çürütülemez. D) Tahminlerin yapılmasına imkân tanımalıdır. II. Hipoteze oranla daha geniş kapsamlı ve açıklama gücü daha yüksektir. E) Diğer tüm hipotezler tarafından desteklenmelidir. III. Sadece kanıtlanmış hipotezlerden oluşur ve yeni hipotezlere açık değildir. IV. Hipoteze oranla çok daha fazla kanıt tarafından desteklenir ya da doğrulanır. 14. Bitki ve hayvanlar ile ilgili, yargılarından hangileri doğrudur? A) I ve II B) I ve III I. ökaryot hücrelerden oluşma, C) II ve III II. güneş enerjisini kullanarak besin üretme, D) II ve IV E) III ve IV III. kendine özgü organik madde sentezleme, IV. çok sayıda hücreden oluşma özelliklerinden hangileri ortaktır? 11. Bilimsel sorgulama sürecinde kullanılan tümdengelim yaklaşımı ile ilgili, A) I ve II B) I ve III D) II, III ve IV C) I, III ve IV E) I, II, III ve IV I. Hipotezler kurulduktan sonra hipotezleri test etmek için kullanılır. II. Gözlemlerin toplanması ve analiz edilmesine dayanan mantığa dayalı genellemelerdir. III. Hipotezlere dayalı yapılan deney ve gözlemlerden nasıl sonuçlar beklenmesi gerektiği konusunda tahminler yapmayı sağlar. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I D) II ve III B) I ve II 15. Bilimsel sorgulama sürecinde bir bilim insanının yapması gereken ilk iş aşağıdakilerden hangisi olmalıdır? A) Gözleme dayalı soru sorma B) Hipotez kurma C) Tahminde bulunma C) I ve III D) Teori geliştirme E) I, II ve III E) Kontrollü deneyler düzenleme 24 9) E 10) D 11) C 12) B 13) E 14) C 15) A 1. 2. Çok hücreli canlılara ait aşağıdaki organizasyon düzeylerini kutucukların içine numaralar yazarak basitten karmaşığa doğru sıralayınız. Hücre Organel Organ Organizma Molekül Doku Aşağıda verilen metabolik olaylardan anabolizma örneği olanların yanındaki kutucuğa “A” harfi, katabolizma örneği olanların yanındaki kutucuğa “K” harfi koyunuz. 1. Fotosentez 2. Oksijenli solunum 3. Glikojen sentezi 4. Oksijensiz solunum 5. Nişasta hidrolizi 6. Yağ sentezi 3. Aşağıdaki numaralandırılmış kutucuklarda bazı canlı örnekleri verlimiştir. Kutucuk numaralarını kullanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız. a) 1. Kurbağa 2. Bakteri 3. Öglena 4. Şapkalı mantar 5. Amip 6. Kaktüs Numaralandırılmış canlıların hangisi ya da hangilerinde yaşamsal olayların tümü bir hücrede gerçekleşir? .............................. b) Numaralandırılmış canlıların hangisi ya da hangileri ökaryot hücre yapısına sahiptir? .............................. c) Numaralandırılmış canlıların hangisi ya da hangilerinde büyüme, mitoz bölünme ile sağlanır? .............................. d) Numaralandırılmış canlıların hangisi ya da hangileri organlara sahiptir? .............................. 25 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 4. Aşağıdaki bilim insanlarının bilime katkılarını ve buluşlarını araştırarak görsellerin altındaki boşluklara yazınız. Robert HOOKE Anton Van LEEUWENHOEK ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ Louis PASTEUR Gregor MENDEL ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ Theodor SCHWAN Charles DARWİN ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ 26 CEVAPLAR Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri Boşluk Tamamlama Soruları 1. Çekirdeği ve bir zarla çevrili organelleri olmayan hücrelere prokaryot hücre adı verilir. 2. Basit yapılı moleküllerin birleştirilerek daha kompleks moleküllerin sentezlenmesine anabolizma denir. 3. Bir organizmanın kararlı bir iç çevre ve dengeye sahip olmasına homeostasi denir. 4. Ototrof organizmalar inorganik maddeleri organik maddelere çevirerek kendi besinlerini sentezlerler. 5. Bir hücredeki yapım ve yıkım tepkimelerinin tamamına metabolizma denir. 6. Kompleks moleküllerin daha basit moleküllere parçalanmasına katabolizmaadı verilir. 7. Bir soruya verilen denemeye bağlı gerçekçi açıklamaya hipotez denir. 8. Prokaryot ve ökaryot canlıların tamamında ribozom organeli bulunur. 9. Genel önermelerden yola çıkarak özel sonuçlara ilişkin çıkarımlar yapılması tümdengelim yaklaşımını ifade eder. 10. Tüm canlılarda yapısal ve işlevsel bakımdan en küçük birim hücre olarak adlandırılır. 11. Bir canlının bulunduğu ortamda yaşama ve üreme şansını artıran kalıtsal özelliklerin tümüne adaptasyon denir. 12. Protistalar, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar âleminde bulunan canlılar ökaryot hücre yapısına sahiptirler. 13. Bilimsel bir teori hipoteze oranla çok daha fazla bulgu tarafından desteklenir ve geniş kapsamlıdır. 14. Canlılarda gerçekleşen eşeyli üreme sonucunda genetik çeşitlilik ortaya çıkar. 15. Bir hipotezden mantık yoluyla çıkarılan sonuçlara tahmin denir. Etkinlik – 2 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri Doğru–Yanlış Soruları D 1. Bitki hücrelerinin glikozun fazlasını nişasta olarak depolaması anabolik bir olaydır. D 2. Bir hipotez eldeki verileri kapsamalı ve sınanabilir özellikte olmalıdır. D 3. Veriler, kayıt altına alınmış gözlemlerdir. Y 4. İnorganik maddeler olan mineralleri ototrof canlılar üretebilirken, heterotrof canlılar dış ortamdan hazır alırlar. D 5. Biyoloji, diğer bilim dalları ve teknolojideki gelişmeleri takip eden dinamik bir bilimdir. Y 6. Ribozomda amino asitlerin birleştirilerek, protein molekülünün sentezlenmesi katabolik bir olaydır. Y 7. Tek hücreli canlılarda büyüme mitoz bölünme ile sağlanır. D 8. Oksijenli solunumda besin monomerleri, oksijensiz solunuma göre daha iyi parçalandığından üretilen ATP miktarı daha fazladır. Y 9. Eşeyli ve eşeysiz üremede genetik çeşitlilik ve birey sayısı artar. Y 10. Adaptasyonlar kalıtsal olmadığı için bir sonraki nesile aktarılamaz. D 11. Fotosentez yapan ökaryot hücrelerde klorofil pigmenti kloroplast organelinde bulunur. D 12. Tüm canlılar kendilerine özgü organik madde üretimini gerçekleştirir. 27 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri X a. İnorganik maddelerden organik madde sentezleme. X b. Yönetici molekül olan DNA'nın çekirdekte bulunması. ✓ c. İnorganik maddeleri yaşadığı ortamdan hazır alma. ✓ d. Besin monomerlerini solunum reaksiyonları ile parçalayarak ATP üretimi. X e. Belirli bir görev için özelleşmiş hücrelerden oluşan dokular içerme. ✓ f. Çevreden gelen uyarılara tepki gösterme. X g. Aktif hareket ile yerdeğiştirme. X h. Çok sayıda hücreden oluşma. Etkinlik – 4 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri Ortak Özellik Bulma Kavram Sıralama Atom → Molekül → Organel → Hücre → Doku → Organ → Organizma Etkinlik – 5 28 Bilimsel Bilginin Doğası ve Canlıların Ortak Özellikleri a) Ökaryot b) Ökaryot c) Prokaryot d) Ökaryot e) Ökaryot f) Prokaryot Eşleştirme CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. Hücre Organel 3 2. 2 A 1. Fotosentez K 2. Oksijenli solunum A 3. Glikojen sentezi K 4. Oksijensiz solunum K 5. Nişasta hidrolizi A 6. Yağ sentezi 3. a) Organ 5 Organizma 6 1. Kurbağa 2. Bakteri 3. Öglena 4. Şapkalı mantar 5. Amip 6. Kaktüs Molekül 1 Doku 4 Numaralandırılmış canlıların hangisi ya da hangilerinde yaşamsal olayların tümü bir hücrede gerçekleşir? (2, 3 ve 5) b) Numaralandırılmış canlıların hangisi ya da hangileri ökaryot hücre yapısına sahiptir? (1, 3, 4, 5 ve 6) c) Numaralandırılmış canlıların hangisi ya da hangilerinde büyüme, mitoz bölünme ile sağlanır? (1, 4 ve 6) d) Numaralandırılmış canlıların hangisi ya da hangileri organlara sahiptir? (1, 4 ve 6) 4. Robert Hooke: Mikroskopta incelediği mantar kesitinde gördüğü yapılara “hücre” adını vermiş ve hücre kavramını ilk kez tanımlamıştır. Anton Van Leeuwenhoek: Basit yapılı mikroskobu geliştirerek bakterileri ilk keşfeden ve mikroskobik canlıları ilk inceleyen bilim insanıdır. Louis Pasteur: Mayalanma olayından ve bulaşıcı hastalıklardan mikroorganizmaların sorumlu olduğunu kanıtlamış; kendiliğinden türeme (abiyogenez) hipotezini çürütmüş; pastörizasyon yöntemi, kuduz ve şarbon aşısını bulmuştur. Gregor Mendel: Bitkiler üzerinde yaptığı incelemelerle kalıtımın temel yasalarını ortaya koymuş ve kalıtım biliminin öncüsü olmuştur. Theodor Schwann: Tüm hayvan dokularının hücrelerden oluştuğunu belirlemiştir. Ayrıca bitki ve hayvan hücrelerinin temelde aynı yapıda oldukları sonucuna ulaşarak hücre teorisinin temelini atmıştır. Charles Darwin: Canlıların ortak bir atadan evrimleşme yoluyla çeşitlendiği görüşünü ileri sürerek evrim teorisinin temellerini atmıştır. 29 CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji δ– I. İNORGANİK BİLEŞİKLER δ– Canlıların yapısında bulunan bileşikler inorganik ve organik olmak üzere ikiye ayrılır. Canlı hücreler doğadan aldıkları bu maddeleri doğrudan kullanabildiği gibi bu maddelerin yapısını değiştirerek kendine özgü bir forma da dönüştürebilir. O H H Canl›lar›n Temel Bileflenleri δ+ δ+ H2O ‹norganik Bileflikler Su molekülünün yapısı: (–) yüklü olan oksijen atomu, (+) yüklü hidrojen atomlarını okların gösterdiği yönde kendine çeker. Organik Bileflikler • Su • Karbonhidratlar • Asitler • Ya€lar • Bazlar • Proteinler • Mineraller • Enzimler • Tuzlar • Vitaminler • Nükleik asitler • ATP δ– Hidrojen ba€› δ+ H O İnorganik bileşikler genellikle karbon atomu içermeyen moleküllerdir. Canlılar inorganik maddeleri vücutlarında üretemedikleri için doğadan hazır olarak alırlar. Küçük yapılı olduklarından sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler. Enerji vermezler. Hücrelerin yapısına katılabildiği gibi metabolik faaliyetlerin düzenlenmesi ve yıpranan dokuların onarılması gibi olaylarda da görev alırlar. H A– Su Su molekülleri arasındaki hidrojen bağları: Bir su molekülündeki hidrojen atomu ile diğer su molekülündeki oksijen atomu arasında hidrojen bağı kurulur. Böylece su molekülleri birbirine tutunur (Kohezyon). Canlıların temel maddelerinden olan su, hücrelerimizin büyük bir kısmını oluşturur. Miktarı canlıdan canlıya değişebileceği gibi aynı canlının farklı dokularında bile farklılık gösterebilir. İnsanlarda kan plazmasının % 90' ı sudan oluşurken, kemik dokuda bu oran % 20' lere kadar düşebilir. Su iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşmuştur. Nötr bir molekül olan suyun (+) yüklü hidrojen atomları ile (–) yüklü oksijen atomları arasında bir çekim kuvveti oluşur. Suyun bazı özellikleri ve canlılar için önemi Kohezyon kuvveti ve yüzey gerilimi Su molekülleri hidrojen bağları ile birbirine bağlanarak bir arada kalırlar. Bu durum kohezyon olarak adlandırılır. Suyun farklı bir moleküle tutunmasına ise adhezyon denir. Suyun bitkilerin odun borularının duvarlarına tutunması bir adhezyon örneğidir. Bitkiler suyun bu iki özelliğini kullanarak topraktan aldıkları suyu yerçekimine zıt yönde taşıyarak yapraklarına ulaştırır. Suyun yüzeydeki hücreleri arasında oluşan kuvvete yüzey gerilimi denir. Bazı böcekler bu özelliği kullanarak su üzerinde yürüyebilir. Yüzey gerilimi: Çok sayıda hidrojen bağı sonucu oluşan yüzey gerilimi su hemipterinin su üzerinde yürümesine olanak sağlar. 30 Su sıcak havadaki ısıyı soğurur ve kendi içinde depolanmış ısıyı daha soğuk olan havaya verir. Bu özelliği sayesinde su, hava sıcaklıklarını kararlı hale getirir ve bir ısı bankası olarak görev yapar. İnsan vücudunun sıcaklığının belirli sınırlar içinde sabit kalmasında suyun bu özelliği önemli görev yapar. Buharlaşması Buharlaşmaya bağlı soğuma: Suyun yüksek buharlaşma ısısı, terin buharlaşmasına bağlı olarak vücut yüzeyinin serinlemesine neden olur. Suyun sıvı halden gaz haline geçmesi buharlaşma olarak adlandırılır. Suyun buharlaşabilmesi için belirli miktarda ısıyı soğurması gerekir. Bu nedenle terleme vücuttan su ile beraber bir miktar ısıyı da uzaklaştırır. Böylece vücut ısısının yükselmesi engellenmiş olur. Çözücü özelliği Su birçok reaksiyonda çözücü olarak görev yapar. Bu özelliğinden dolayı su kanda madde taşınımı, metabolik atıkların seyreltilmesi ve atılımı ve besinlerin sindirimi gibi birçok olaya yardımcı olur. Donma özelliği Soğuk havalarda göl gibi su kütlelerinin yüzeyleri donar. Buzun yoğunluğu suya göre az olduğundan buz dibe batmaz ve suyun yüzeyinde kalır. Yüzen buz kütleleri alttaki suyu yalıtarak onun donmasını önler. Böylece donan su yüzeyinin altında canlıların yaşaması mümkün olur. B– Asitler Bir çözeltinin hidrojen iyonu (H+) derişimini artıran bileşikler asit olarak adlandırılır. Asitler mavi turnusol kağıdını kırmızıya çevirir. Laktik asit organik, hidroklorik asit (HCl) inorganik asitlere örnektir. HCl Buzun su üzerinde yüzmesi ve çevrenin canlılar için uygunluğu: Yüzeyde yüzen buz tabakası alttaki sıvı suyun soğuk hava ile temas etmesini önleyen bir bariyer oluşturur. Burada gördüğümüz kril adı verilen omurgasızlar Güney Kutup Deniziʼnin buz tabakası altında yaşarlar. Saf su HCl H + + Cl – Saf suya dökülen hidroklorik asit H+ ve Cl– iyonlarına ayrışır. H+ iyonu derişiminin artması çözeltiyi asidik hale getirir. 31 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Özgül ısısının yüksek olması ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji C– Bazlar Protein Suda çözündüklerinde hidroksil iyonu (OH–) veren maddelere baz denir. Bazlar kırmızı turnusol kağıdını maviye çevirir. Metilamin organik bazlara, sodyum hidroksit (NaOH) ise inorganik bazlara örnektir. Su molekülü NaOH Suda çözünmüş bir protein. Protein gibi çok büyük moleküller bile eğer yüzeylerinde yeterli miktarda iyonik ve polar bölgeler varsa, su içinde çözünürler. Su molekülleri ile çevrelenmiş pembe renkli kütle, çözünebilen bir protein molekülünü temsil etmektedir. Saf su Na+ + OH – NaOH Saf suya dökülen sodyum hidroksit Na+ ve OH– iyonlarına ayrışır. OH– iyonunun derişiminin artması çözeltiyi bazik hale getirir. pH Cetveli Bir çözeltinin asitlik ve baziklik derecesini ölçmek için, hidrojen (H+) iyonunun derişiminin bir ölçümü olan pH cetvelinden yararlanılır. pH cetveli 0–14 arasındadır. pH'ın 7 olması çözeltinin nötr olduğunu ifade eder. pH 7' den 0'a gidildikçe asitlik artar. pH 7'den 14'e gi dildikçe ise baziklik artar. Asit yağmurlarının ormanlar üzerindeki etkileri. Kuzey Carolinaʼdaki Mitchell Dağıʼnda 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 çok sayıda ağacın ölümü doğrudan ya da dolaylı olarak yağmur, kar ve sis şeklinde inen asit yağmurlarından kaynaklanmaktadır. Nötr Asidik Bazik Vücudumuzda hücre içi ve dışı sıvıların pH'ının belirli sınırlar içinde kalması çok önemlidir. Çünkü biyolojik moleküller (enzim gibi), pH değişimlerinden çok çabuk etkilenir. Bu nedenle vücudumuzda pH'ın sabit kalmasını dengeleyen mekanizmalar gelişmiştir. 32 0 Asit karşısında baz, baz karşısında asit gibi davranarak sulu çözeltilerin pH değerinin değişmesini önleyen çözeltilere tampon çözelti denir. Asidite art›fl› [H+] > [OH–] 1 2 Mide s›v›s›, limon suyu Kanımızın pH'ı 7,4 civarındadır. Kan pH'sı 7 ye düşen ya da 7,8'e yükselen bir insan birkaç dakikadan fazla hayatta kalamaz. Kanda bulunan karbonik asit (H2CO3) gibi tamponlar, pH' daki dalgalanmaları önler. 3 Sirke, bira, flarap, kola Kandaki asitlik azalırsa karbonik asit hidrojen (H+) ve bikarbonat `HCO3 j iyonlarına 4 Domates suyu ayrışır. Artan H+ iyonları kandaki asitliği artırarak normale dönmesini sağlar. H 2 CO3 5 Sade kahve Ya€mur suyu 6 ‹drar Nötral [H+] = [OH–] enzim H+ + HCO3 Kandaki asitlik artarsa bikarbonat iyonları fazla olan hidrojen iyonlarını kendine bağlar ve asitlik azalarak normale döner. H+ + HCO3 7 Saf su enzim H 2 CO3 ‹nsan kan› 8 D– Tuzlar Deniz suyu Baziklik art›fl› [H+] < [OH–] 9 10 11 12 Magnezyum hidroksit s›v›s› Asitlerle bazlar birleşerek tuzları oluşturur. Asitler bazlar ile karıştırıldığında asidin H+ iyonu ile bazın OH– iyonu birleşip su açığa çıkar. Asit ve bazların yapısındaki diğer iyonların birleşmesiyle de tuzlar oluşur. HCl + NaOH $ NaCl + H 2O Asit Baz Tuz Su Hücrelerde ve hücreler arası sıvılarda çeşitli mineral tuzları bulunur. Tuzlar sıvı or- Amonyakl› temizlik s›v›s› tamda anyon ve katyonlarına ayrılır. Klor (Cl–) ve bikarbonat `HCO3 j anyonlara, sodyum Çamafl›r suyu (Na+) ve kalsiyum (Ca++) katyonlara örnek olarak verilebilir. 13 14 Ya€ çözücü temizlik maddesi Bazı sulu çözeltilerin pH'ları Polar su moleküllerinin eksi yüklü oksijenleri sodyum katyonlar› (Na+) taraf›ndan çekilirler. Na+ _ Su moleküllerinin art› yüklü hidrojenleri klor anyonlar›na (Cl–) tutunurlar. + Na+ _ Cl– + + – Cl– _ + _ Sofra tuzu kristalinin su içinde erimesi. Çözünen iyonların her biri ayrı hidrasyon kabuğu adı verilen ve su moleküllerinden oluşan bir küre ile çevrelenmiştir. 33 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Tampon Çözeltiler pH Ölçe€i ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji E– Mineraller Canlıların yapısında az da olsa minerallere gereksinim duyulur. Mineraller vücudun % 4 gibi çok küçük bir kısmını oluşturmalarına rağmen yaşamsal olayların düzenlenebilmesi için besinlerle birlikte vücuda alınması gereklidir. Vücuttaki minerallerin en önemli bazı fonksiyonları arasında kanın ozmotik basıncını ayarlama, vitamin ve hormon gibi moleküllerin yapısına katılma, kas kasılmasında ve sinirlerde uyartı iletiminde rol oynama, bazı enzimlerin yapısına katılarak katalizör görevi yapma yer alır. İnsanlar kalsiyum, potasyum, demir, iyot, flor ve magnezyum gibi minerallere değişen miktarlarda ihtiyaç duyar. Kalsiyum eksikliği Raşitizm hastalığına neden olur. Şimdi başlıca minerallerin insan sağlığı açısından önemini inceleyelim: Kalsiyum: Kalsiyum minerali, büyük oranda kemik ve dişlerin yapısına katılır. Ayrıca kasların kasılması, kanın pıhtılaşması, sinir hücrelerinin çalışması ve enzimlerin çalışması üzerinde de etkilidir. D vitamini bağırsaklardan kalsiyum emilimini kolaylaştırır. Bu nedenle D vitamini eksikliği yeterince kalsiyum emilimini engeller. Çocuklarda kalsiyum ve D vitamini eksikliğine bağlı olarak kemiklerde yumuşama ve eğrilme, kaslarda zayıflama şeklinde belirti gösteren “raşitizm” hastalığı ortaya çıkar. Yetişkin bireylerde ise kalsiyum eksikliğine bağlı olarak “ostemalazi” denilen kemik yumuşaması hastalığı görülür. Potasyum: Potasyum minerali, sinir hücrelerinin çalışmasında, vücut sıvılarında asit-baz dengesinin korunmasında, kalp ritminin düzenlenmesinde ve protein sentezinde etkilidir. Ayrıca sodyum ile birlikte vücudun su dengesinin sağlanmasına yardımcı olur. Potasyum eksikliğine bağlı olarak dolaşım bozukluğu, yorgunluk, halsizlik, iştahsızlık, mide bulantısı, kabızlık, karın ağrısı, kramplar ve kalpte ritim bozuklukları gibi belirtiler gözlenebilir. Potasyumun aşırı miktarda alınması ise başta böbrekleri ve kalbi etkiler. Ayrıca kas zayıflaması ve kalp ritminin bozulması gibi rahatsızlıklara da neden olur. Flor eksikliği diş çürümelerine yol açar. Demir: Demir minerali, kana renk veren hemoglobin ve çizgili kaslardaki miyoglobin pigmentinin üretimi için gereklidir. Bağışıklık sistemini güçlendirerek hastalıklardan korunmaya yardımcı olur. Demir eksikliğine bağlı olarak “demir eksikliği anemisi” yani “kansızlık” ortaya çıkar. Ayrıca konsantrasyon bozukluğu, halsizlik, kalp çarpıntısı, yorgunluk, uyku, üşüme, solgunluk, sinirlilik, bağışıklıkta zayıflama gibi sorunlara yol açar. Genellikle, bebeklerde ve çocuklarda demir ihtiyacı daha fazla olduğu için özellikle bu dönemlerde yeterli miktarda demir alınmalıdır. Demir fazlalığı ise damar sertliğine, hücrelerin erken yaşlanmasına ve yağlanmasına neden olur. İyot: İyot minerali, tiroit bezinden salgılanan tiroksin hormonunun yapısında görev alır. Ayrıca zihinsel fonksiyonlar için gereklidir ve enerji elde etmede rol oynar. Eğer besinlerle birlikte yeterli miktarda iyot alınmazsa, tiroksin hormonu az saglılanır ve tiroit bezi büyüyerek “guatr” denilen hastalığa yol açar. Ayrıca iyot eksikliğine bağlı olarak zeka geriliği, gelişim bozukluğu ve kısırlık gibi sağlık sorunları da ortaya çıkar. Flor: Flor minerali, diş ve kemik sağlığı için önemlidir. Diş çürümelerini önler. Kemikleri güçlendirerek kemik kırılmalarını ve kemik erimesini engeller. Flor eksikliğinde diş çürümesi hızlanır ve kemiklerde zayıflama görülür. Flor fazlalığı ise dişlerde sararmaya ve diş minesinin tahrip olmasına neden olur. İyot eksikliği guatr hastalığına neden olur. 34 Ana Besinsel Kaynak Vücuttaki Bazı Temel İşlevleri ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Mineral Eksikliğindeki Muhtemel Belirtiler Kalsiyum (Ca) Süt ürünleri, koyu yeşil sebzeler, baklagiller Kemik ve diş oluşumu, kan pıhtı- Büyüme geriliği, kemik yoğunlulaşması, sinir kas işlevleri ğunda muhtemel azalma Fosfor (P) Süt ürünleri, et, tahıl Kemik ve diş oluşumu, asit-baz Güçsüzlük, kemiklerden mineral dengesi, nükleotit sentezi kaybı, kalsiyum kaybı Kükürt (S) Birçok kaynaktan protein Bazı amino asitlerin yapısında yer Protein eksikliği belirtileri alma Potasyum (K) Et, süt ürünleri, çoğu meyve ve sebze, tahıl Asit-baz dengesi, su dengesi, sinir Kas güçsüzlüğü, felç, bulantı, kalp işlevleri yetmezliği Klor (Cl) Sofra tuzu Asit-baz dengesi, mide sıvısı oluKas krampları, iştah azalması şumu, sinir işlevi, osmotik denge Sodyum (Na) Sofra tuzu Asit-baz dengesi, su dengesi, sinir Kas krampları, iştah azalması işlevi Magnezyum (Mg) Tahıllar, yeşil yapraklı sebzeler Kofaktör, ATP ile ilgili tepkimeler Demir (Fe) Et, yumurta, baklagiller, tahıllar, yeşil yapraklı bitkiler Hemoglobin ve elektron taşıma sis- Demir eksikliği anemisi, güçsüztemi bileşeni lük, bağışıklıkta zayıflama Flor (F) İçme suyu, çay, deniz ürünleri Diş (muhtemelen kemik) yapısının Diş çürümelerinde hızlanma korunması Çinko (Zn) Et, deniz ürünleri, tahıl Büyüme geriliği, deri pullanması Bazı sindirim enzimleri ve diğer ve şişmesi, üreme yetersizliği, baproteinlerin bileşeni ğışıklıkta zayıflama Bakır (Cu) Deniz ürünleri, baklagiller, fıstık, sakatat Demir metabolizmasında enzim koAnemi, kemik ve kalp damar sistefaktörü, melanin sentezi, elektron minde değişiklikler taşınması Manganez (Mg) Fıstık, tahıl, sebze, meyve, çay Enzim kofaktörü Anormal kemik ve kıkırdaklar İyot (I) Deniz ve süt ürünleri, iyotlu tuz Tiroit hormonları bileşeni Guatr (tiroit büyümesi) Kobalt (Co) Et ve süt ürünleri B12 vitamini bileşeni B12 vitamini eksikliği benzeri belirtiler dışında hiçbir şey Selenyum (Se) Deniz ürünleri, et, tahıl Enzim kofaktörü; E vitamini ile an- Kas ağrısı, muhtemelen kalp kası tioksidan olarak ortak çalışma bozulması Krom (Cr) Bira mayası, karaciğer, deniz ürünleri, et, bazı bitkiler Glikoz ve enerji metabolizmasında Glikoz metabolizmasında bozulma görev alma Molibden (Mo) Baklagil, tahıl, bazı sebzeler Enzim kofaktörü Sinir sistemi bozuklukları Azotlu bileşiklerin atılmasında düzensizlik 35 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 İnorganik Bileşikler Boşluk Tamamlama Soruları ➢ yüzey gerilimi ➢ baz ➢ raşitizm ➢ kansızlık ➢ guatr ➢ tampon ➢ inorganik bileşik ➢ kohezyon ➢ asit ➢ buharlaşma Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri verilen ifadeler ile tamamlayınız. 1. Su moleküllerinin hidrojen bağları ile birbirine bağlanarak bir arada kalmasına ............................... denir. 2. Suda çözündüğünde H+ iyonu veren maddelere ............................... denir. 3. İnsan vücudunda demir minerali eksikliğinde ............................... hastalığı oluşur. 4. ............................... lar kırmızı turnusol kağıdını maviye dönüştürür. 5. Canlıların temel bileşenlerini oluşturan su, asitler, bazlar, tuzlar ve mineraller ...........................................................ler olarak adlandırılır. 6. İnsanlarda iyot minerali eksikliğine bağlı olarak tiroit bezinin aşırı büyümesi sonucu ............................... hastalığı ortaya çıkar. 7. Suyun yüzeydeki hücreleri arasında oluşan kuvvete ............................................................ denir. 8. Çocuklarda kalsiyum minerali ve D vitamini eksikliğine bağlı olarak ............................... hastalığı ortaya çıkar. 9. Suyun sıvı halden gaz haline geçmesi ............................... olarak adlandırılır. 10. Asit karşısında baz, baz karşısında asit gibi davranarak pH değişimini önleyen çözeltilere ............................... çözelti adı verilir. Etkinlik – 2 İnorganik Bileşikler Doğru–Yanlış Soruları Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanındaki kutucuğa “D”, yanlış olanların yanındaki kutucuğa “Y” harfi yazınız. 1. İnorganik maddeler küçük yapılı olduklarından sindirime uğramadan hücre zarından geçebilir. 2. pH 7ʼden 14ʼe doğru gidildikçe baziklik artar. 3. Su buharlaşırken belirli bir miktarda ısıyı soğurduğundan terlemeyle vücuttan su ile beraber bir miktar ısı da uzaklaştırılmış olur. 4. Asitler ile bazlar birleşerek tampon çözeltileri oluşturur. 5. Su moleküllerinin birbirine tutunmasına kohezyon, farklı bir moleküle tutunmasına ise adhezyon denir. 6. Demir minerali, kana renk veren hemoglobin ve çizgili kaslardaki miyoglobin pigmentinin üretimi için gereklidir. 7. Suyun özısısı düşük olduğundan, sudaki sıcaklık değişimleri hızlı olmaz. 8. İnsanlarda flor minerali eksikliğinde diş çürümesi hızlanır. 9. İnorganik bileşikler, hücrenin metabolik faaliyetleri sırasında enerji verici olarak kullanılır. 10. Kalsiyum ve fosfor mineralleri kemiğin yapısına katılır. 36 İnorganik Bileşikler Tanılayıcı Dallanmış Ağaç Aşağıda birbirleri ile bağlantılı Doğru/Yanlış tipinde ifadeler içeren tanılayıcı dallanmış ağaç tekniğinde bir soru verilmiştir. A ifadesinden başlayarak her Doğru ya da Yanlış cevabınıza göre çıkışlardan sadece birini işaretleyiniz. Sodyum, klor, potasyum, demir, iyot, flor, kalsiyum gibi minerallerin, yaşamsal olayların düzenlenebilmesi için besinlerle birlikte vücuda alınması gereklidir. D Y Sodyum, klor ve potasyum insan vücudunda asit-baz dengesinin sağlanmasında görev yapar. D 1. ç›k›fl D Y İyot minerali eksikliğinde guatr hastalığı görülür. D Kalsiyum ve fosfor kemik ve dişlerin yapısına katılır. Y 2. ç›k›fl D vitamini bağırsaklardan kalsiyum emilimini kolaylaştırır. Flor minerali ihtiyacı daha çok içme suyu ve deniz ürünlerinden karşılanır. D 3. ç›k›fl Y D 4. ç›k›fl Etkinlik – 4 Y 5. ç›k›fl 6. ç›k›fl Y Kükürt, DNA ve RNA’nın yapısında bulunur. D 7. ç›k›fl Y 8. ç›k›fl İnorganik Bileşikler Eşleştirme Aşağıda verilen inorganik bileşikler ilgili kavramları ve bu kavramlara ait açıklamaları örnekteki gibi eşleştiriniz. 1. Suda çözündüklerinde hidrok– sil iyonu (OH ) veren maddelere denir. 2. Suyun farklı bir moleküle tutunmasını sağlayan kuvvete denir. A. Tampon çözelti B. Tuz C. Adhezyon D. Baz 3. Asit ve bazların tepkimeye girmesi sonucu oluşan maddelere denir. 4. Asit karşısında baz, baz karşısında asit gibi davranarak sulu çözeltilerin pH değerinin değişmesini önleyen çözeltilere denir. 37 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji TEST–1 1. Canlıların temel bileşenleri, inorganik ve organik moleküller olarak ikiye ayrılır. 4. Asit ve bazlarla ilgili aşağıdaki özelliklerden hangisi doğru değildir? A) Asitler suda hidrojen iyonu (H+) vererek iyonlaşan maddelerdir. İnorganik moleküller ile ilgili verilen; I. Küçük yapılı olduğundan sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler. B) Bir çözeltinin asidik ya da bazik olma durumu pH değeri ile ifade edilir. II. Solunumla parçalanmaları sonucunda bol miktarda ATP üretilir. C) Bazik bir çözeltinin pH değeri 7 ile 14 arasında olabilir. D) Saf suyun pH değeri 7 olup, nötrdür. III. Canlı vücudunda üretilemediklerinden, dış ortamdan hazır olarak alınırlar. E) Tüm asidik ve bazik maddeler inorganik yapılıdır. özelliklerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III D) I ve III 2. C) I ve II E) I, II ve III Aşağıda verilen moleküllerden hangisi inorganik yapılı değildir? A) Mineral B) Vitamin D) Asit 5. C) Su E) Tuz Aşağıdakilerden hangisi, suyun insan vücudundaki temel görevlerinden biri değildir? A) Metabolik atıkları seyreltilmesi B) Besinlerin sindirimine yardımcı olması C) Enerji verici olarak kullanılması 3. D) Kanın yapısına katılıp, taşıyıcı olarak görev yapması Mineral Besin kaynağı Vücuttaki işlevi Kalsiyum Süt ürünleri, baklagiller, (Ca) Demir (Fe) koyu yeşil sebzeler E) Vücut sıcaklığını belirli sınırlar içinde tutması Kemik ve diş oluşumu, kan pıhtılaşması, sinir ve kas işlevleri Et, yumurta, baklagiller, Hemoglobinin yapısına katılma, elektron tahıllar, yeşil yapraklı taşıma sistemi bileşeni bitkiler Potasyum Et, süt ürünleri çoğu Asit baz dengesi, su meyve ve sebze, tahıl dengesi, sinir işlevleri (K) Üç farklı minerale ait yukarıdaki tabloya göre; I. Hayvansal kaynaklı besinlerde potasyum bulunmaz. 6. II. Demir eksikliğinde hemoglobin üretimi aksar. III. Kalsiyum, iskeletin yapısına katılır. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız III D) II ve III 38 B) I ve II C) I ve III Aşağıdaki kavramlardan hangisi “su moleküllerinin hidrojen bağları sayesinde birbirlerini çekerek bir arada kalmasını” ifade eder? A) Yüzey gerilimi B) Kohezyon C) Adhezyon D) Terleme E) I, II ve III 1) D E) Buharlaşma 2) B 3) D 4) E 5) C 6) B 11. İnsan vücudunda, Aşağıda bir pH cetveli gösterilmiştir. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 • klor, mide özsuyunun üretiminde ve hormonların çalışmasında, 10 11 12 13 14 Y NÖTR X ASİDİK • sodyum, sinir hücrelerinde uyartı iletiminin sağlanmasında, BAZİK • potasyum kalp ritminin düzenlenmesinde Buna göre, pH cetvelinde pH değerleri belirtilen X ve Y maddeleri aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? 8. X ⎯⎯⎯⎯ A) HCl Y ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ NaOH B) Limon Kan C) HCl İdrar D) Limon Çamaşır suyu D) Domates Amonyak etkilidir. Bu minerallerle ilgili, I. Klor mide epitel hücrelerinde sentezlenir. II. Sodyum eksikliğinde sinir hücrelerinin uyartı iletiminde aksama meydana gelir. III. Potasyum eksikliğinde kalbin ritmik çalışması bozulur. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız I B) I ve II D) II ve III C) I ve III E) I, II ve III • Isı tutucu özelliği ile vücut sıcaklığının düzenlenmesine yardımcı olur. • Polimer besinlerin parçalanmasında kullanılır. • Enzimlerin çalışabilmesi için ortamda belirli bir oranda bulunmalıdır. Yukarıda bazı özellikleri verilen molekül, aşağıdakilerden hangisidir? A) Protein B) Mineral D) Vitamin C) Su 12. Bir insanda bazı hastalıkların tıbbı tanısının konulabilmesi için, I. idrar, II. dışkı, E) Tuz III. kan hangilerinin pHʼsine bakılması gerekir? 9. A) Yalnız I İnorganik bileşikler olan mineraller ile ilgili, B) I ve II D) II ve III I. Bazıları bağırsakta kimyasal sindirime uğrar. C) I ve III E) I, II ve III II. Düzenleyici olarak görev yaparlar. III. Hücrelerin yapısına katılabilirler. IV. Birinin eksikliğini diğeri giderebilir. yorumlarından hangileri yapılamaz? A) I ve II B) I ve III D) II ve III C) I ve IV E) III ve IV 13. İnorganik bileşiklerle ilgili olarak, 10. Su molekülünün özellikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Birçok madde için çok iyi bir çözücü olması I. enerji kaynağı olarak kullanılmama, II. metabolik faaliyetlerde düzenleyici olarak görev alma, III. ototrof canlılar tarafından sentezlenebilme B) Molekülleri arasında hidrojen bağlarının kurulması özelliklerinden hangileri doğrudur? C) Ortam sağlayarak besinlerin sindirimine yardımcı olması A) Yalnız II D) Düşük özısıya sahip olduğu için yavaş soğuması B) I ve II D) II ve III E) Isıyı soğurarak buharlaşması 7) A 8) C 9) C 10) D 11) D 12) C 13) B C) I ve III E) I, II ve III 39 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 7. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. Aşağıdaki tabloda dört minerale ait bazı özellikler verilmiştir. Tabloyu kullanarak aşağıdaki bilgilerden doğru olanların yanına (✓), yanlış olanların yanına (X) işareti koyunuz. Mineral Ana besinsel kaynak Vücuttaki bazı temel işlevleri Eksikliğindeki muhtemel belirtiler Kalsiyum (Ca) Kemik ve diş oluşumu, kan Süt ürünleri, koyu yeşil sebBüyüme geriliği, kemik yoğunlupıhtılaşması, sinir ve kas işzeler, baklagiller ğunda azalma levleri Demir (Fe) Et, yumurta, baklagiller, ta- Hemoglobin ve elektron ta- Anemi, güçsüzlük, bağışıklıkta zahıllar, yeşil yapraklı bitkiler şıma sistemi bileşeni yıflama Potasyum (K) Et, süt ürünleri, çoğu Asit – baz dengesi, su den- Kas güçsüzlüğü, felç, bulantı, kalpmeyve, sebze ve tahıl gesi, sinir işlevleri yetmezliği İyot (I) Deniz ve süt ürünleri, iyotlu Tiroit hormonları bileşeni tuz Guatr (tiroit büyümesi) a. Demir eksikliğinde hemoglobin üretimi azalacağından kansızlık ortaya çıkar. b. Potasyum ihtiyacı sadece hayvansal kaynaklı besinlerle karşılanabilir. c. Süt ürünlerinde kalsiyum, potasyum ve iyot mineralleri bulunur. d. Kalsiyum eksikliği, iskelet sisteminde bozuklukların ortaya çıkmasına neden olur. e. Sinirsel işlevlerin düzenli devam etmesinde kalsiyum ve potasyum mineralleri görev yapar. f. 2. Potasyum eksikliğinde tiroit bezinin büyümesine bağlı olarak guatr hastalığı oluşur. Aşağıdaki numaralı kutucuklarda canlıların temel bileşenlerinden bazıları verilmiştir. Kutucuk numaralarını kullanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız. 1. Proteinler 2. Mineraller 3. Asitler 4. Bazlar 5. Karbonhidratlar 6. Su a) İnorganik yapılı bileşikler hangi numaralarla gösterilmiştir? b) Organik yapılı bileşikler hangi numaralarla gösterilmiştir? c) Hangi bileşiklerin solunumda parçalanması sonucu ATP üretilebilir? d) İnsan vücudundaki hücrelerde en fazla bulunan bileşik hangisidir? 40 Aşağıdaki kelimeleri uygun yerlere yazarak kavram haritasını tamamlayınız. ASİT SU TUZ BAZ Kırmızı turnusol kağıdını maviye çevirir. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 3. MİNERAL Mavi tunusol kağıdını kırmızıya çevirir. 1. 2. İNORGANİK BİLEŞİKLER Asit ve bazların tepkimeye girmesi sonucu oluşur. Vitamin, hormon ve bazı enzimlerin yapısına katılır. 3. 5. 4. İnsanlarda kan plazmasının % 90’nını oluşturur. 4. Aşağıdaki şemada bazı sulu çözeltilerin pH değerleri verilmiştir. Şemaya göre aşağıda verilen bilgilerden doğru olanların yanına (✓), yanlış olanların yanına (X) işareti koyunuz. [H +] = [OH –] Nötr Asitlik artar Baziklik artar pH ölçe€i 0 Mide özsuyu 1 2 3 Limon Domates suyu suyu 4 5 Ya€mur suyu 6 7 Süt Saf su 8 9 Kan Deniz suyu 10 11 Sabun 12 13 Çamaflır suyu 14 Ya€ çözücü temizlik maddeleri a. İnsanın vücudunda hem asidik hem de bazik sıvılar bulunur. b. pH değeri 0'dan 7'ye doğru yaklaştıkça sulu çözeltilerin asitliği artar. c. Çamaşır suyu gibi temizlik ürünleri asidik özellik gösterirler. d. Yağmur suyu asidik özellikte iken, deniz suyu bazik özellik gösterir. e. Limon suyunun pH değeri süte göre daha küçüktür. f. Nötr çözeltilerin H+ ve OH– derişimleri eşittir. 41 CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 İnorganik Bileşikler Boşluk Tamamlama Soruları 1. Su moleküllerinin hidrojen bağları ile birbirine bağlanarak bir arada kalmasına kohezyon denir. 2. Suda çözündüğünde H+ iyonu veren maddelere asit denir. 3. İnsan vücudunda demir minerali eksikliğinde kansızlık hastalığı oluşur. 4. Bazlar kırmızı turnusol kağıdını maviye dönüştürür. 5. Canlıların temel bileşenlerini oluşturan su, asitler, bazlar, tuzlar ve mineraller inorganik bileşikler olarak adlandırılır. 6. İnsanlarda iyot minerali eksikliğine bağlı olarak tiroit bezinin aşırı büyümesi sonucu guatr hastalığı ortaya çıkar. 7. Suyun yüzeydeki hücreleri arasında oluşan kuvvete yüzey gerilimi denir. 8. Çocuklarda kalsiyum minerali ve D vitamini eksikliğine bağlı olarak raşitizm hastalığı ortaya çıkar. 9. Suyun sıvı halden gaz haline geçmesi buharlaşma olarak adlandırılır. 10. Asit karşısında baz, baz karşısında asit gibi davranarak pH değişimini önleyen çözeltilere tampon çözelti adı verilir. Etkinlik – 2 İnorganik Bileşikler Doğru–Yanlış Soruları D 1. İnorganik maddeler küçük yapılı olduklarından sindirime uğramadan hücre zarından geçebilir. D 2. pH 7ʼden 14ʼe doğru gidildikçe baziklik artar. D 3. Su baharlaşırken belirli bir miktarda ısıyı soğurduğundan terlemeyle vücuttan su ile beraber bir miktar ısı da uzaklaştırılmış olur. Y 4. Asitler ile bazlar birleşerek tampon çözeltileri oluşturur. D 5. Su moleküllerinin birbirine tutunmasına kohezyon, farklı bir moleküle tutunmasına ise adhezyon denir. D 6. Demir minerali, kana renk veren hemoglobin ve çizgili kaslardaki miyoglobin pigmentinin üretimi için gereklidir. Y 7. Suyun özısısı düşük olduğundan, sudaki sıcaklık değişimleri hızlı olmaz. D 8. İnsanlarda flor minerali eksikliğinde diş çürümesi hızlanır. Y 9. İnorganik bileşikler, hücrenin metabolik faaliyetleri sırasında enerji verici olarak kullanılır. D 10. Kalsiyum ve fosfor mineralleri kemiğin yapısına katılır. 42 CEVAPLAR İnorganik Bileşikler Tanılayıcı Dallanmış Ağaç Sodyum, klor, potasyum, demir, iyot, flor, kalsiyum gibi minerallerin, yaşamsal olayların düzenlenebilmesi için besinlerle birlikte vücuda alınması gereklidir. D Y Sodyum, klor ve potasyum insan vücudunda asit-baz dengesinin sağlanmasında görev yapar. D 1. ç›k›fl D Y İyot minerali eksikliğinde guatr hastalığı görülür. D Kalsiyum ve fosfor kemik ve dişlerin yapısına katılır. Y 2. ç›k›fl Flor minerali ihtiyacı daha çok içme suyu ve deniz ürünlerinden karşılanır. D 3. ç›k›fl Etkinlik – 4 D vitamini bağırsaklardan kalsiyum emilimini kolaylaştırır. Y D 4. ç›k›fl 5. ç›k›fl Y 6. ç›k›fl Y Kükürt, DNA ve RNA’nın yapısında bulunur. D 7. ç›k›fl Y 8. ç›k›fl İnorganik Bileşikler 1. Suda çözündüklerinde hidrok– sil iyonu (OH ) veren maddelere denir. 2. Suyun farklı bir moleküle tutunmasını sağlayan kuvvete denir. A. Tampon çözelti B. Tuz C. Adhezyon D. Baz Eşleştirme 3. Asit ve bazların tepkimeye girmesi sonucu oluşan maddelere denir. 4. Asit karşısında baz, baz karşısında asit gibi davranarak sulu çözeltilerin pH değerinin değişmesini önleyen çözeltilere denir. 43 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. ✓ a. Demir eksikliğinde hemoglobin üretimi azalacağından kansızlık ortaya çıkar. X b. Potasyum ihtiyacı sadece hayvansal kaynaklı besinlerle karşılanabilir. ✓ c. Süt ürünlerinde kalsiyum, potasyum ve iyot mineralleri bulunur. ✓ d. Kalsiyum eksikliği, iskelet sisteminde bozuklukların ortaya çıkmasına neden olur. ✓ e. Sinirsel işlevlerin düzenli devam etmesinde kalsiyum ve potasyum mineralleri görev yapar. X f. 2. a) b) c) d) 3. Potasyum eksikliğinde tiroit bezinin büyümesine bağlı olarak guatr hastalığı oluşur. 1. Proteinler 2. Mineraller 3. Asitler 4. Bazlar 5. Karbonhidratlar 6. Su İnorganik yapılı bileşikler hangi numaralarla gösterilmiştir? (2, 3, 4 ve 6) Organik yapılı bileşikler hangi numaralarla gösterilmiştir? (1 ve 5) Hangi bileşiklerin solunumda parçalanması sonucu ATP üretilebilir? (1 ve 5) İnsan vücudundaki hücrelerde en fazla bulunan bileşik hangisidir? (6) 1. 2. ASİT BAZ İNORGANİK BİLEŞİKLER 3. 5. TUZ MİNERAL 4. SU 4. [H +] = [OH –] Nötr Asitlik artar Baziklik artar pH ölçe€i 0 Mide özsuyu 44 1 2 3 Limon Domates suyu suyu 4 5 Ya€mur suyu 6 7 Süt Saf su 8 9 Kan Deniz suyu 10 11 Sabun ✓ a. İnsanın vücudunda hem asidik hem de bazik sıvılar bulunur. X b. pH değeri 0'dan 7'ye doğru yaklaştıkça sulu çözeltilerin asitliği artar. X c. Çamaşır suyu gibi temizlik ürünleri asidik özellik gösterirler. ✓ d. Yağmur suyu asidik özellikte iken, deniz suyu bazik özellik gösterir. ✓ e. Limon suyunun pH değeri süte göre daha küçüktür. ✓ f. Nötr çözeltilerin H+ ve OH– derişimleri eşittir. 12 13 Çamaflır suyu 14 Ya€ çözücü temizlik maddeleri CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER Hücrenin % 70 – 95ʼi sudan ibaret olup, geri kalan kısmının çoğu karbon içeren bileşiklerdir. Canlı maddeyi cansız maddeden farklı kılan karbonhidartlar, yağlar, proteinler, vitaminler, enzimler, nükleik asitler ve ATP gibi organik moleküllerin tamamı karbon atomlarından oluşur. Bu bileşiklerin karbon atomları, birbirine ve diğer elementlerin atomlarına bağlıdırlar. Bu bileşiklerin içeriğinde hidrojen (H), oksijen (O), azot (N), kükürt (S) ve fosfor (P) da bulunmaktadır. Ancak organik moleküllerdeki çeşitliliğin asıl sorumlusu karbon (C) dur. Linus Pouling (1901–1994) oluşturduğu bir protein modeli ile görülüyor. Doğal organik bileşikler canlı hücrelerde sentezlenir. Hücrelerde enerji hammaddesi, yapı maddesi ve metabolik düzenleyici gibi farklı amaçlar için kullanılabilirler. Organik bileşiklerin yapıtaşları monomerlerdir. Monomerlerin kovalent bağlarla oluşturdukları büyük moleküllere polimer denir. Polimer Yunanca bir kelime olup poly çok, meris kısım anlamındadır. Monomer Monosakkarit (glikoz, fruktoz) Polimer Polisakkarit (glikojen, niflasta, selüloz) Günümüzde bilim insanları organik moleküllerin modellerini oluşturmak için bilgisayarlardan faydalanıyorlar. Amino asit (valin, lizin, serin) Protein (hemoglobin, antikor) Monomerler Nüleotit (organik baz, fleker, fosfat) Nükleik asit (DNA, RNA) Polimerleflme Şemada monomerlerden polimer sentezi gösterilmektedir. 45 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji II. ENERJİ VEREN BESİNLER ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji ! Kelimelerin kökeni Monomer yunanca kökenli bir kelimedir. Monos tek, meris kısım anlamındadır. Sakkarit latince kökenli bir kelime olan saccharumdan gelir ve şeker anlamındadır. Buna göre monosakkaritin anlamı sizce nedir? Karbonhidrat, yağ ve protein moleküllerinin yapıya katılma ve enerji verme gibi ortak iki özelliği bulunur. A– Karbonhidratlar Yapılarında karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomlarını bulunduran organik bileşiklerdir. Genel formülleri (CH2O)n ile gösterilir. Karbonhidratlar hücrelerde iki farklı amaç için kullanılır. Canlılar metabolik olayları için gerekli enerjiyi öncelikli olarak karbonhidratları kullanarak sağlarlar. İçerdiği enerji miktarı yağlar ve proteinlerden az olmasına rağmen, solunum olayı ile parçalanması daha kolay olduğundan hücrelerin enerji üretimindeki ilk tercihi karbonhidratlar olur. Enerji vermelerinin dışında hücrelerde yapı maddesi olarak da kullanılırlar. Örneğin deoksiriboz DNA'nın, riboz ise RNA ve ATP moleküllerinin yapısına katılır. Kitin böceklerin kabuklarını, selüloz ise bitkilerin hücre duvarlarını oluşturur. Glikoz ise protein ve yağlarla birleşip glikoprotein ve glikolipit olarak hücre zarının yapısına katılır. Karbonhidratlar monosakkarit, disakkarit ve polisakkarit olmak üzere üç farklı grupta incelenirler. 1. Monosakkaritler Basit şekerler olarak da adlandırılan monosakkaritler, karbonhidratların monomerleridir. Karbon sayıları üç ile sekiz arasında değişir. Hücrelerde en fazla bulunanları beş karbonlu (pentoz) ve altı karbonlu (heksoz) olanlarıdır. Glikoz üzüm şekeridir. UYARI Monosakkaritler monomer yapıda oldukları için sindirime uğramazlar ve hücre zarından geçebilirler. H Pentozlara örnek olarak riboz ve deoksiriboz verilebilir. Pentozlar yapı maddesi olarak kullanılır. Riboz RNA ve ATP'nin, deoksiriboz DNA'nın yapısına katılır. Bu moleküller hücrede enerji verici olarak kullanılmazlar. H Heksozlara örnek olarak glikoz, fruktoz ve galaktoz verilebilir. Bu üç molekülün formülü de C6H12O6'dır. En önemli heksoz glikozdur. Glikoz; ➢ ATP üretmek için ilk tercih edilen organik bileşiktir. ➢ Beyin hücrelerinin temel enerji kaynağıdır. Kandaki glikoz miktarının azalmasından en fazla etkilenen beyin hücreleridir. ➢ Sağlıklı insanların 100 ml kanında 90-100 mg glikoz bulunur. Kandaki miktarı insülin, glukagon ve adrenalin hormonlarının denetiminde belirli değerler arasında sabit tutulur. ➢ Ayıracı benedikt veya fehling çözeltisidir. Bu çözeltilere kiremit kırmızısı rengini verir. Fruktoz meyve şekeridir. 46 Vücuda alınan fruktoz ve galaktoz karaciğerde glikoza dönüşüp kana karışır. 2. Disakkaritler İki molekül monosakkaritin glikozit bağı ile birleşmesiyle oluşur. Bu sırada bir molekül su açığa çıkar. UYARI Bir deney tüpüne 1'er ml glikoz ve benedikt çözeltisi ilave edilip ısıtıldığında tüpün rengi kiremit kırmızısına döner. Bir deney tüpüne 1 ml glikoz çözeltisi konulup ısıtıldığında renk değişimi olmaz. Küçük moleküllerin birleşirken su açığa çıkarması şeklindeki tepkimelere dehidrasyon sentezi denir. Canlılardaki en önemli disakkaritler maltoz, laktoz ve sükrozdur. Bunlardan maltoz ve sükroz bitkisel, laktoz ise hayvansal kaynaklıdır. Glikoz Glikoz Glikoz + + Glikoz Dehidrasyon Hidroliz Fruktoz + Galaktoz Dehidrasyon Hidroliz Dehidrasyon Hidroliz Maltoz + H2O + H2O + H2O (Arpa flekeri) Sükroz (Çay flekeri) Laktoz (Süt flekeri) Disakkaritler büyük moleküller oldukları için hücre zarından geçemezler. Disakkaritlerin monomerlerine ayrılması, glikozit bağlarının su kullanılarak koparılması ile gerçekleşir. UYARI Büyük moleküllerin su kullanılarak monomerlerine ayrıştırılmasına hidroliz denir. Memeli hayvanların sütünde laktoz bulunur. UYARI Dehidrasyon olaylarında ATP harcanırken, hidroliz olaylarında ATP harcanmaz. Bu yüzden dehidrasyon olayları sadece canlı hücrelerde gerçekleşirken, hidroliz cansız ortamlarda da gerçekleşebilir. 47 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji UYARI ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji a+b $ c+d HO 1 2 3 H + HO K›sa polimer 4 H Ba€lanmam›fl monomer H2O Dehidrasyon ile bir su molekülü ç›kar›l›r ve yeni bir ba€ kurulur Yukarıdaki reaksiyonda her harf farklı bir molekülü simgeleyip a ve b monosakkarit, c bitkisel bir disakkariti göstermektedir. Buna göre aşağıdakilerden hangisi doğru değildir? A) c molekülünde glikozit bağı bulunur. B) Reaksiyon dehidrasyon sentezidir. C) a ve b molekülleri hücre zarından geçebilirler. D) c molekülü maltoz olabilir. HO 1 2 3 4 E) H d molekülü reaksiyon sırasında oluşan sudur. Uzam›fl polimer (a) Polimer sentezindeki dehidrasyon tepkimesi. Her monomerin eklenmesi bir molekül suyun uzaklaflt›r›lmas› ile gerçekleflir. c molekülü bitkisel bir disakkarit olduğuna göre maltoz ya da sükroz olabilir. Her harf farklı bir molekülü simgelediğinden a ve b molekülleri glikoz ve fruktoz, c molekülü ise sükrozdur. Yanıt D Madde miktar› Maltoz Glikoz Zaman Bir hücredeki maltoz ve glikoz miktarlarının değişimi yukarıdaki grafikte verilmiştir. H2O Buna göre hücreyle ilgili; I. Hidroliz reaksiyonu gerçekleştirmiştir. HO 1 2 3 4 H II. Reaksiyon sırasında glikozit bağları oluşmuştur. III. Bitkisel bir canlıya aittir. Hidroliz ile bir su molekülü eklenir ve bir ba€ k›r›l›r. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız III HO 1 2 3 H + HO 4 H (b) Bir polimerin hidrolizi. Hidroliz, dehidrasyonun tersidir. Bu tepkimede bir su molekülünün eklenmesiyle, monomerler aras›ndaki ba€lar k›r›l›r. B) I ve II D) II ve III C) I ve III E) I, II ve III İlgili hücrede, Maltoz + H2O S Glikoz + Glikoz reaksiyonu gerçekleşmiştir. Bu bir hidroliz reaksiyonu olup glikozit bağları kopmuştur. Maltoz bitkisel bir disakkarittir. Yanıt C 48 Çok sayıda monosakkaritin glikozit bağı ile bağlanması ile oluşan karbonhidratlara polisakkarit denir. Patates n (Monosakkarit) Makarna Dehidrasyon Polisakkarit Hidroliz + (n– 1)H2O Polisakkaritlerin temel yapı birimi glikozdur. Glikoz moleküllerinin farklı bağlanması, polisakkaritlerin farklı olmasını sağlar. Polisakkaritlerde binlerce glikoz molekülü bulunur. Örneğin selüloz, 10.000 glikoz molekülünün birbirine bağlanması sonucu oluşan bir polisakkarittir. Ekmek Havuç Polisakkaritler deposal ve yapısal olmak üzere iki farklı gruba ayrılırlar. Nişasta ve glikojen deposal, selüloz ve kitin ise yapısal polisakkaritlere örnektir. Patates, makarna, ekmek ve havuç gibi besinlerde bol miktarda nişasta bulunur. UYARI Dehidrasyon reaksiyonlarında açığa çıkan su sayısı ile monomerler arasında kurulan bağ sayısı eşittir. H Nişasta Glikozun bitki hücrelerindeki depo formudur. Pirinç, arpa ve mısır gibi bitkilerin tohumlarında, patates ve havuç gibi bitkilerin ise köklerinde depo edilir. Bitkiler, fotosentez ile ürettikleri glikozun fazlasını plastidlerinde (lökoplast gibi) nişasta olarak depolarlar. Enerji gerektiğinde nişasta molekülleri glikoza dönüştürülüp kullanılır. Nişasta molekülünün ayıracı iyottur. Nişasta ve iyot mavi–mor renk oluşturur. Patates bitkisi insan besininde nişasta kayna€›d›r. Bir deney tüpüne suyla beraber ekmek parçalar› koyun. Deney tüpüne 2 ml iyot damlat›n. Deney tüpünde mavi-mor renk olufltu€una göre, sizce ekmekte hangi organik molekül bulunur? UYARI Komşu iplikler aras›ndaki dallanma gösteren bir nişasta molekülü parças›n›n diyagram›dır. Nişasta büyük bir molekül olduğundan hücre zarından geçemez. İnsanlar besinlerle beraber aldıkları nişastayı sindirerek glikoza dönüştürülürler. Glikoz küçük bir molekül olduğundan incebağırsaklarda emilerek kana karışır. 49 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 3. Polisakkaritler ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji H Glikojen Glikozun hayvan hücrelerindeki depo formudur. Besinlerden elde edilen glikozun fazlası karaciğer ve kas hücrelerinde glikojen olarak depolanır. Kandaki glikoz miktarı azaldığında karaciğerdeki glikojen glikoza dönüştürülüp kana verilir. Kas hücreleri depoladıkları glikojenleri kendi faaliyetleri için kullanırlar.Glikojen deposu canlıya uzun süre yetecek miktarda değildir. Örneğin insanlarda glikojen bankası yiyecekle beslenmediği takdirde, bir günde tükenir. UYARI Bakteri ve mantarlar da glikozun fazlasını glikojen olarak depolarlar. H Selüloz Bitkilerin hücre duvarında bulunan yapı maddesidir. Suda çözünmez. Glikozları birbirine bağlayan glikozit bağları farklı olduğundan birçok hayvan selülozu sindiremez. Bu yüzden besinlerle alınan selüloz sindirilmeden vücuttan atılır. UYARI Otçul hayvanların sindirim sisteminde yaşayan bazı mutualist bakteriler selülozu sindiren enzimlere sahiptir. Bu yüzden otçul hayvanlar selülozdan faydalanabilir. H Kitin Böcek ve örümcek gibi eklem bacaklı canlıların dış iskeletinde bulunan azotlu bir polisakkarittir. Ayrıca mantarların hücre duvarında da bulunur. Saf kitin deri gibi yumuşak olmakla birlikte, yapısına kalsiyum karbonat tuzunun katılması ile sertleşir. Glikojen ve selüloz molekülleri için, Kitin eklembacaklıların dış iskeletini oluşturur. Yukarıda dış iskeletini değiştiren bir ağustos böceği gösterilmiştir. I. deposal polisakkarit olma, II. dehidrasyon sentezi sonucu oluşma, III. bitki hücrelerinde sentezlenme, IV. monomerlerinin glikoz olması özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız II B) I ve III D) I, II ve IV Kitin güçlü ve esnek ameliyat ipliği yapımında kullanılır. Bu iplik ameliyat yarası iyileşince kendiliğinden erir. 50 C) II ve IV E) II, III ve IV Her iki molekülün monomeri glikoz olup, dehidrasyon sentezi sonucu oluşurlar. Glikojen hayvan hücrelerinde depo maddesi, selüloz ise bitki hücrelerinde yapı maddesidir. Yanıt C ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji CH2OH O H OH H OH H İçerisinde X maddesi bulunan bağırsak torbanın bulunduğu saf suya 5 ml iyot damlatılıp bir süre bekleniyor. H OH H NH C ‹yot Bu sürenin sonunda bağırsak torbada mavi – mor rengin oluştuğu, saf suda ise renk değişiminin olmadığı görülüyor. O Ba€›rsak torba X maddesi Saf su Deney sonucuna göre; I. X maddesi nişastadır. CH3 II. İyot hücre zarından geçebilir. III. Nişasta hücre zarından geçemez. Kitindeki glikoz monomeri azot içeren bir yan grup taşır (sarı renk ile gösterilen). yorumlarından hangileri yapılabilir? (Nişasta + iyot S mavi – mor renk) A) Yalnız I B) I ve II D) II ve III C) I ve III E) I, II ve III Bağırsak torbada mavi – mor renk oluştuğuna göre, X maddesi nişasta olup, iyot hücre zarından geçmiştir. Nişasta polimer yapıda olduğundan hücre zarından geçemez. Nişasta hücre zarından geçebilseydi saf suda mavi – mor renk oluşurdu. Yanıt E Ya€ molekülü: Bir yağ molekülü bir baş ile üç adet hidrokarbon kuyruktan oluşur. Bu kuyruklar enerji depolar ve yağların hidrofobik davranışından sorumludur. Ya€ damlalar› (k›rm›z› renkli) B– Yağlar (Lipitler) Canlıların temel besinlerinden biri olan yağlar karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomlarının birleşmesi ile oluşurlar. Bazı yağlarda fosfor (P) ve azot (N) gibi atomlar da bulunabilir. Ayrıca yağlardaki hidrojenin oksijene oranı karbonhidrat ve proteinlere göre daha yüksektir. UYARI Yağlar, karbonhidrat ve proteinlerden daha fazla hidrojen atomu içerir. Bu yüzden solunumla parçalandıklarında daha fazla enerji açığa çıkar. Memelilerdeki ya€ hücreleri: Memelilerdeki yağ hücreleri yakıt rezervi olarak görev yapan yağ moleküllerini depolarlar. Bu fotoğrafta görülen her yağ hücresi bir yağ damlacığı ile doludur. Bu damlacık çok sayıda yağ molekülünden oluşmuş bir yığın halindedir. Diğer organik moleküllerden farklı olarak yağların ortak bir monomer çeşidi yoktur. Bu moleküllerin en önemli ortak özelliği suda çözünmemeleri ya da çok az çözünmeleridir. Yalnızca kloroform, benzen, eter ve aseton gibi organik çözücülerde çözünürler. Biyolojik açıdan önemli olan yağlar; yağ asitleri, trigliseritler, fosfolipitler ve steroitlerdir. 51 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji H Yağ asitleri Genel olarak 16–18 karbon atomu içeren bir iskelete sahiptirler. Bu iskeletin sonunda bu moleküle asit özelliği kazandıran bir karboksil (COOH) grubu bulunur. Yağ asitleri uzunlukları ve karbon atomları arasındaki bağların tek ya da çift olmasına göre doymuş ve doymamış yağ asitleri olmak üzere iki gruba ayrılır. Karbon atomları arasında tek bağ bulunan yağ asitlerine doymuş yağ asidi denir. Bu moleküllerdeki karbon atomları tamamen hidrojene doymuştur. Moleküle, iskeleti bozulmadan hidrojen atomu eklenemez. Doymuş yağ asitleri çift bağ içermediğinden düz zincirler halindedir. Palmitik asit ve stearik asit doymuş yağ asitlerine örnek olarak verilebilir. Stearik asit Doymuş yağ ve yağ asidi: Doymuş yağlar oda sıcaklığında yapılarındaki yağ asidi kuyruklarının düz olmasından dolayı katı halde bulunurlar. HO O H H H H H H H H H H H H H H H C C C C C C C C C C C C C C C C H H H H H H H H H H H H H H H H Palmitik asit: Doymufl ya€ asidi oldu€undan karbon atomlar› aras›nda tekli ba€lar bulunur ve düzdür. Doymuş yağ asidi içeren yağlara doymuş yağ adı verilir. Bu yağlar hayvansal kaynaklı olup oda sıcaklığında katıdırlar. Tereyağı, iç yağı ve kuyruk yağı doymuş yağlardır. Karbon atomları arasında çift bağ bulunan yağ asitlerine doymamış yağ asitleri denir. Bu moleküllerin karbon atomları hidrojene doymamıştır. Doymamış yağ asitleri çift bağ içerdiğinden düz zincir yerine dallanmış bir yapı gösterir. Bazılarının yapısında bir çift bağ bulunurken (oleik asit) bazılarının yapısında iki çift bağ bulunur (linoleik asit). H Çift bağ bükülmeye neden olur Doymamış yağ ve yağ asidi: Doymamış yağlar, oda sıcaklığında yapılarındaki yağ asidi kuyruklarındaki bükülmelerden dolayı sıvı halde bulunurlar. H C H H C H H C H H C H H C H H C H H H HO O H H H H H H H C C C C C C C C C H H H H H H H H Oleik asit: Bir tane çift ba€ içerir. C H C H C H HO H H H H H H C C C C C C H H H H H H C H C H C H O H H H H H H H C C C C C C C C C H H H H H H H H H Linoleik asit: ‹ki tane çift ba€ içerir. Doymamış yağ asidi içeren yağlara doymamış yağlar denir. Bu yağlar bitkisel kaynaklı olup oda sıcaklığında sıvı halde bulunurlar. Ayçiçek yağı, mısır yağı, soya yağı ve zeytin yağı doymamış yağlardır. UYARI Bitkisel yağların karbon atomları arasındaki çift bağdan birinin koparılıp, yerine hidrojen bağlanmasıyla margarinler elde edilir. 52 İnsan vücudunda sentezlenemeyip, besinlerle beraber alınması zorunlu olan yağ asitlerine temel (esansiyel) yağ asitleri denir. Omega 3 ve Omega 6 temel yağ asitleridir. H Trigliseritler (Nötr Yağlar) Canlılarda en fazla bulunan yağ çeşididir. Üç molekül yağ asidinin, bir molekül gliserole (gliserin) ester bağları ile bağlanması sonucu oluşurlar. Bu reaksiyon sırasında üç molekülde su açığa çıkar (dehidrasyon sentezi). H O H O H C OH HO C O C15H31 H C O C O C15H31 H C OH + HO C C15H31 H C O C C15H31 + H2O O H C HO OH C O C15H31 H H Doğal steroitler: Östrojen ve progesteron gibi hormonlar üreme olayında görev alırlar. 1 Gliserol H2O C O C C15H31 H2O H + 3 Ya€ asiti 1 Ya€ + 3 H 2O Trigliserit (Nötr ya€) sentezi H Fosfolipitler Hücre zarının temel bileşenleridir. Proteinlerle beraber hücre zarını oluştururlar. Trigliseritlerden farklı olarak 1 gliserol molekülüne iki yağ asiti bağlanmıştır. Gliserole bağlanan üçüncü grup ise negatif yüke sahip bir fosfat `PO4 j ve azot içeren bir bazdan oluşur. Bir fosfolipit molekülü suyu seven (hidrofilik) bir baş ile suyu sevmeyen (hidrofobik) iki kuyruktan oluşur. Bu yüzden suya bırakılan fosfolipitler kendiliğinden bir araya gelerek farklı yapılar oluşturabilirler. Miseller ve hücre zarındaki çift tabakalı fosfolipitler bu duruma örnek olarak verilebilir. SU Hidrofilik bafl (Su seven) Hidrofobik kuyruklar (Su sevmeyen) SU Hidrofilik baş Hidrofobik kuyruk Yapay steroitler: Bir çok sporcu yasak olmasına rağmen performanslarını artırmak için steroit yapılı ilaçlar kullanmaktadır. Misel: Bir fosfolipit damlacığı olan miselin enine kesiti Çift tabakalı fosfolipit: Hücre zarında bulunan fosfolipitlerin dizilimi 53 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji UYARI ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji H Steroitler Steroitlerin yapısında dört karbon halkası (alttaki şekilde sarı olarak gösterilmiştir) ve onlara bağlı halde çeşitli işlevsel yan gruplar bulunur. Kolesterol, D vitamini, safra tuzları, erkek ve dişi eşey hormonları ile böbrek üstü bezinin korteks hormonları (kortizol ve aldosteron) steroitlere örnek olarak verilebilir. CH3 H3C CH3 CH3 CH3 (a) Kutup ayısı OH Kolesterol: En önemli steroitlerden biridir. Hayvan hücrelerinin zar yapısına katılır. Omurgalı hayvanlarda eşey hormonları dahil bir çok steroit kolesterol molekülünden sentezlenir. OH CH3 Östrojen HO (b) Deve OH CH3 CH3 Difli aslan O Testosteron Erkek aslan Dişi ve erkeklerde steroit yapılı olan östrojen ve testosteron hormonlarının fonksiyonel grupları birbirinden farklıdır. Moleküler yapıdaki bu minik farklılık omurgalı hayvanların dişi ve erkeği arasında anatomik ve fizyolojik açıdan değişiklikler oluşturur. (c) Balina Yağların Canlılar İçin Önemi ➢ Enerji değeri çok yüksek olan moleküllerdir. İçerdikleri enerji miktarı protein ve karbonhidratların verdiği enerji miktarının iki katı kadardır. ➢ Hücrelerde oksijenli solunumla parçalandıklarında bol miktarda enerji ile beraber metabolik su açığa çıkar. Bu yüzden kış uykusuna yatan hayvanlar (ayı), göçmen kuşlar (ördek) ve çöl hayvanları (deve) yağ depolar. ➢ Hücrenin yapısına katılırlar. Hücre zarında glikolipit ve fosfolipit gibi yağlar bulunur. (d) Ördek Kutup ayısı, deve, balina ve ördek gibi canlılar yağ depolar. 54 ➢ Steroitler hormon ve vitaminlerin yapısına katılarak düzenleyici görevi görür. ➢ Soğuk bölgelerde yaşayan hayvanlarda (balina ve kutup ayısı gibi) deri altında birikerek ısı kaybını engeller. ➢ İç organların etrafında biriken yağlar, organları mekanik darbelere karşı korur. a) Karbonhidrat b) Ya€ Enerji depo formu Patates glikozun fazlas›n› niflasta olarak depolar. Koyun besin fazlas›n› ya€ olarak depolar. Hücrelerimize geçebilen monomer Patates yedi€imizde, niflastan›n sindirimi sonucu glikoz oluflur. Et yedi€imizde, ya€lar›n sindirimi sonucu gliserol ve ya€ asitleri oluflur. Enerji eldesi Glikoz hücrelerde oksijenli solunumla parçaland›€›nda enerji elde edilir. Gliserol ve ya€ asitleri hücrelerde oksijenli solunum ile parçaland›€›nda enerji elde edilir. Fazla besinlerin depolanmas› Yedi€imiz besinlerdeki glikozun fazlas› karaci€erde glikojen olarak depolan›r. Yedi€imiz besinlerdeki gliserol ve ya€ asitlerinin fazlas› ya€ dokuda trigliserit olarak depolan›r. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Besin kayna€› Karbonhidrat ve yağların depolanması ve kullanımı a) Bitkiler glikozun fazlasını nişasta olarak depolarlar. İnsanlar nişastalı besinleri yedikleri zaman, nişastayı sindirip glikoz oluştururlar. Hücrelere geçen glikoz enerji eldesinde kullanılır. Glikozun fazlası karaciğer ve kaslarda glikojene dönüştürülerek depolanır. b) Hayvanlar enerji deposu olarak yağları kullanır. İnsanlar et tükettiklerinde, etin içinde bulunan yağları sindirerek gliserol ve yağ asitlerine dönüştürürler. Bu moleküller hücrelerde enerji kaynağı olarak kullanılır. Bu moleküllerin fazlası yağ dokuda trigliserit olarak depolanır. 55 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 1 molekül trigliseritin yapısında bulunan, I. gliserol, II. yağ asidi, III. ester bağı molekülü sayılarının karşılaştırılması aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) II > III > I B) II = III > I D) III > II > I C) I = II > III E) I = II = III Trigliseritlerin sentezi sırasında bir molekül gliserole üç molekül yağ asidi bağlanır. Bu sırada üç molekül ester bağı oluşup, üç molekülde su açığa çıkar. Yanıt B Organik bir molekül olan yağlar, I. trigliserit, II. fosfolipit, III. steroit olmak üzere üç farklı grupta incelenebilir. Bunlardan hangileri hormonların yapısına katılarak düzenleyici görevi görür? A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve III C) Yalnız III E) II ve III Steroitler östrojen ve testosteron gibi eşeysel hormonlarla, böbrek üstü bezinin korteks kısmından salgılanan kortizol ve aldosteron gibi hormonların yapısına katılırlar. Yanıt C Aşağıdakilerden hangisi yağları karbonhidratlardan ayırır? A) Monomerlerden oluşmaları B) Dehidrasyon sentezi sonucu üretilmeleri C) Hücre zarının yapısına katılmaları D) Hücrede enerji verici olarak kullanılmaları E) Monomerleri arasında ester bağı içermeleri Karbonhidratlarda glikozit bağı bulunurken, yağlarda ester bağı bulunur. Yanıt E 56 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Okuma Metni Kağıdın Geçtiği Yollar Kağıt,Ç inlilert arafındani cadedildiğiz amandan lar, Yunanlılar,R omalılarv eÇ inlilert arafından beri,i nsanlara rasındah aberv eb ilgiyii letmek kullanılanp apirüslerev ed iğerb itkilerdene lde içinb inlercey ıldırk ullanılmaktadır.F akat,k a- edilen kağıtlara yazılmış yazılar, insanlığın bin- ğıdıne vrimis ırasındak atettiği yolunb aşlarına lercey ıllıkk ültürele vriminini zlenmesii çinç ok dönülürse,b uradaM ısırlılarıni cadıo lanp api- yararlıb elgelerdir.B ue skib elgeler,g eçmişten rüslek arşılaşılır.B atıd illerinde“ kağıt”s özcüğü günümüze uzanan kağıttan yapılmış bir patika içink ullanılan“ paper”,“ papier”v bs özcüklerin gibi, insanlık tarihini anlamamız için bize yol kökenid ep apirus’dang elir.P apirüsb itkisi gösterirler. (Cyperusp apyrus)N iln ehrik ıyılarındab olm iktarday etişenb irs azdır.B us azınk alıng övdesinden,ü zeriney azıy azmaki çink ullanılanp apirüs eldee dilir.E skiM ısırlılarp apirüsüs al,y elken, bez,h asırd öşemev ei py apımındak ullanmışlardır.E ski Mısırlılark ağıte ldee tmeki çinb itkinin gövdesinine nd ıştak alank atmanınıs oyupa tarlardı.G erik alani çt abaka,s elülozcaz enginb ir dokuo lduğui çink olaycae ğilipb ükülebilenv e üstelikd ayanıklıo lanb irö zelliğes ahiptir.G övdenini çindekib ud okui nceş eritlerh alindek esilir;s onraş eritlerk enarlarıb oyuncaö rtüşecek şekilde,b irt abakah alindey any anay erleştirilirdi.H emens onra,b uk atınü zerineç aprazlamasınao lacakş ekilde,i kincib irk atmand izilirdi. Dahas onrai şciler,y anyanav e üstüste konulmuşb up apirüsş eritlerininü zerindena ğıra letlerg eçirirlerdi.B ui şlemy apışkanb irm adde olann işastanınh ücrelerind ışınas ızmasınıs ağlardı.S ızann işasta,ş eritleriv eş eritk atmanlarınıb irbiriney apıştırırdı.E ldee dileni nce tabakalarg üneştek urutulurv ey üzeyleric ilalanarakd üzleştirilirdi.B öylecep apirüs,ü stüney azıy azılabilirh aleg etirilirdi.P apirüss ayfaları birbirlerineu çu cay apıştırılaraku zuns ayfalar eldee dilir,v eb unlaru zunr ulolarh alindes aklanırdı.B azır ulolardakip apirüs sayfalarının uzunluğu,k esintisiz3 0m etreyig eçebilir.M ısırlı- 57 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji C– Proteinler Canlıların yapısına en fazla katılan organik moleküllerdir. Yapılarında karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O) ve azot (N) atomları bulunur. Bazı proteinlerde kükürt (S) ve fosfor (P) atomları da bulunabilir. Proteinler hücrenin yapı ve metabolik faaliyetlerinde görev aldığı gibi zorunlu durumlarda enerji verici olarakda kullanılabilir. Proteinlerin temel yapı birimi amino asitlerdir. Bir amino asitin yapısında amino grubu (NH2), karboksil grubu (COOH) ve radikal grup (R) bulunur. Radikal grubun farklı olması amino asitlerde çeşitliliğe neden olur. Canlılarda bulunan 20 çeşit amino asitin radikal grupları birbirinden farklıdır. H N C R Karboksil grubu OH Radikal grup Tüm amino asitlerdeki amino ve karboksil grupları aynıdır. Radikal grup yerine 20 farklı molekül bağlandığından 20 çeşit amino asit oluşur. H C C H Amino grubu H H N O H C O O H R NH H CH3 Glisin Alanin CH2 OH CH2 Serin OH CH2 Tirozin SH CH2 Sistein Tiriptofan Amino asitlerin yapısı ve değişken gruplar Amino asitler, kuvvetli bazlar karşısında asit, kuvvetli asitler kaşısında baz gibi davranırlar. Bu yüzden amfoter özellik gösterirler. Amino asitlerin bu özellikleri sayesinde hücrelerdeki pH belirli sınırlar içinde tutulup homeostasinin devamı sağlanır. Amino asitler arasında peptit bağları kurularak proteinler sentezlenir. Peptit bağları bir amino asitin amino grubu ile diğer amino asitin karboksil grubu arasında su çıkışıyla oluşur (Dehidrasyon sentezi). Peptit ba€› H H N H C O C OH R Amino asit + H H N H C C R Amino asit O Enzim H OH H N H O C C R H N C H R O C + H2O OH Dipeptit İki amino asit arasında peptit bağının oluşumu İki amino asitin birleşmesi ile dipeptit, üç amino asitin birleşmesi ile tripeptit, çok sayıdaki amino asitin birleşmesi ile polipeptit molekülü sentezlenir. UYARI Tüm canlılarda 20 çeşit amino asit bulunmasına rağmen canlılarda bulunan proteinler çeşitlilik gösterirler. Bunun nedeni protein yapısına katılan amino asitlerin dizilişi, sayısı ve çeşidinin farklı olmasıdır. 58 Tiriptofan Fasulye ve di€er baklagiller Protein sentezi DNA'nın kontrolünde ribozom adı verilen organelde gerçekleşir. Bu yüzden her canlının protein yapısı kendine özgüdür. Yakın akrabaların genetik benzerlikleri fazla olduğundan, protein benzerlikleri de fazla olur. Bundan dolayı akrabalar arasında yapılan doku ve organ nakillerinde başarı şansı fazladır. Methionin Valin Threonin Fenilalanin Lösin M›s›r ve di€er tah›llar ‹zolösin Her proteinin amino asit dizilimi kendine özgüdür. Bazen bir amino asitin sıralamadaki yerinin değişmesi proteinin yapısının değişmesine neden olur. Örneğin kırmızı kan hücrelerimizde bulunan hemoglobin proteinindeki altıncı amino asit olan glutamik asit yerine kalıtsal bir bozukluk sonucu valin amino asidi gelirse kırmızı kan hücrelerinin şekli değişir ve orak hücre hastalığı oluşur. Lizin Vejetaryen beslenmesinde temel amino asitler. Erişkin bir insan, sekiz temel amino asitin hepsini mısır ve fasulye yiyerek sağlayabilir. 1 2 3 4 5 6 7 Hemoglobin proteinin amino asit dizilimi normal olduğunda kırmızı kan hücreleri disk şeklinde olur. 1 2 3 4 5 6 7 Hemoglobin proteininde altıncı amino asit olan glutamik asit yerine kalıtsal bir hata sonucu valin amino asidi gelirse kırmızı kan hücrelerinin şekli bozulur ve orak hücre hastalığı ortaya çıkar. Bitkiler protein sentezi için gerekli olan 20 çeşit amino asiti kendileri sentezleyebilir. Ancak, insanlar ve diğer hayvanlar ihtiyaç duydukları amino asitlerden bazılarını kendileri üretirken, bazılarını besinlerle beraber hazır olarak almak zorundadırlar. İnsanlarda vücutta üretilemeyip, besin yoluyla alınması zorunlu olan amino asitlere temel (esansiyel) amino asitler denir. UYARI İnsanlarda on iki çeşit amino asit vücutta sentezlenebilir. Geriye kalan sekiz çeşit amino asit temel amino asittir. Sıcaklık, pH, tuz derişimi ve basınç gibi etkenler protein yapısını bozar. Bu olaya denatürasyon denir. Denatüre olan proteinlerde lifleri bir arada tutan bağlar kopar ve lifler çözülür. Yumurtanın pişirilmesi denatürasyona örnek olarak verilebilir. Çevresel değişimler fazla ise protein eski yapısına dönemez. Fakat çevresel değişimler az ise protein eski şeklini alabilir. Bu olaya renatürasyon denir. 59 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Eriflkin insanlar için sekiz temel amino asit ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Denatürasyon Normal protein Denatüre protein Renatürasyon Proteinlerin denatürasyonu ve renatürasyonu Sıcaklığın artması gibi etkiler proteinin kendine özgü şeklini bozar. Bu konumdaki proteinler iş göremez. Eğer protein çözünmüş olarak kalırsa, ortamın fiziksel ve kimyasal koşulları normale döndüğünde, renatüre olabilir. Enzimlerin yüksek sıcaklıkta çalışmamasının nedeni sizce ne olabilir? Yumurta protein açısından zengin bir besindir. Proteinler primer, sekonder, tersiyer ve kuaterner olmak üzere dört farklı yapıda olabilir. Bunlardan ilk üçü tek bir polipeptit zincirinden oluşurken, kuaterner proteinler iki ya da daha fazla polipeptit zincirinin birleşmesiyle oluşurlar. Primer Yapı pro ser his met lys gly ala Düz polipeptit zincirlerinden oluşur. Zincirdeki amino asitlerden bir tanesinin değişmesi bile proteinin görev yapamamasına neden olabilir. Yumurtada bulunan proteinler yüksek sıcaklıkta denatüre olur. Sekonder Yapı gly his ala met his ser Polipeptit zincirinin sarmal şekilde kıvrılmasıyla oluşur. Sekonder yapıda bulunan hidrojen bağları sarmal yapının oluşmasını sağlar. 60 Tersiyer yapıdaki proteinlerde hidrojen bağları ile beraber disülfid köprüleri (S–S) bulunur. Bu bağlarla beraber protein kendine özgü bir şekil kazanır. Kuaterner Yapı a) Tavuk Eti 2 1 Diğer yapılardan farklı olarak iki ya da daha fazla polipeptit molekülünün birleşmesi ile oluşur. Kollojen proteini üç polipeptit zincirinden oluşurken, hemoglobinde dört polipeptit zinciri vardır. Proteinler yapısına göre basit ve bileşik olmak üzere ikiye ayrılır. Basit proteinlerin yapısında sadece amino asitler bulunur (albümin gibi). Bileşik 4 3 proteinlerin yapısında amino asitlerin dışında farklı moleküller de bulunur. Glikoprotein, lipoprotein ve nükleoproteinler bileşik proteinlere örnektir. Proteinler hücrelerde çok farklı amaçlar için kullanılabilir. Proteinlerin Canlılar İçin Önemi ➣ Enzim ve hormon gibi metabolik olayları düzenleyen moleküllerin yapısına katılırlar. ➣ Vücutta bağışıklığın sağlanmasında görev yaparlar. Akyuvarlarımızın ürettiği antikorlar protein yapılıdır. ➣ Vücudumuzda yapıya en fazla katılan organik moleküller proteinlerdir. Bu nedenle dokuların onarımında da proteinler kullanılır. ➣ Solunum gazlarının taşınmasında görev alırlar. Alyuvarlarımızda bulunan hemoglobin protein yapılı bir moleküldür. Bu molekül kanın gaz taşıma kapasitesini artırdığı gibi kana kırmızı rengini de verir. b) Süt ➣ Kanın pıhtılaşmasında görev alırlar. Pıhtılaşma reaksiyonlarında görev alan trombojen ve fibrinojen molekülleri protein yapılıdır. ➣ Kanın plazma kısmında bulunan albümin ve globulin proteinleri kanın ozmotik basıncını oluşturarak kan ve doku hücreleri arasında madde alış verişini düzenler. ➣ Kas kasılmasında görev yaparlar. ➣ Uzun süreli açlıklarda karbonhidrat ve yağ depolarının tükenmesi durumunda enerji kaynağı olarak kullanılırlar. ➣ Proteinler insan vücudunda depo edilemez. Besinlerle yeterli miktarda alınmadığında ortaya çıkan protein yetersizliğinin belirtileri şunlardır: ➣ Enzim ve hormon üretiminin yavaşlamasına bağlı olarak bir çok metabolik olay aksar ve büyüme bozuklukları oluşur. ➣ Bağışıklık sistemi zayıflar. ➣ Alyuvar yapımı aksadığından kansızlık oluşur. c) Peynir ➣ Zihinsel gelişim yavaşlar. ➣ Yaralar geç iyileşir. Protein bakımından zengin besinler ➣ Doku hücreleri arasında sıvı birikimi olur (ödem). ➣ Kas zayıflaması görülür. 61 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Tersiyer Yapı ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Protein Tipi İşlev Örnekler Yapısal proteinler Destek Hayvanların bağ dokusunda bulunan kollojen ve elastin lifler protein yapılıdır. Keratin ise saç, boynuz ve tırnakların yapısına katılır. Depo proteinleri Amino asit depolanması Yumurta akında bulunan ovalbumin ve sütte bulunan kazein depo proteinleridir. Taşıyıcı proteinler Diğer bileşiklerin taşınması Alyuvar hücrelerinde bulunan hemoglobin, oksijen ve karbondioksit taşınmasında görev alır. Reseptör proteinler Kimyasal uyaranlara karşı Hücre zarında bulunan glikoproteinler hormon gibi maddeleri tahücresel cevap nımlar. Kasılma proteinleri Hareket Kaslarda bulunan aktin ve miyozin protein yapılıdır. Tek hücrelilerde bulunan sil ve kamçılar kasılma proteinleridir. Hormon proteinleri Denetleme ve düzenleme Pankreastan salgılanan insülin hormonu kan şekerini ayarlar. Enzim proteinleri Kimyasal tepkimeleri hızlandırmak Tükürükteki amilaz enzimi nişastayı sindirir. Savunma proteinleri Hastalıklara karşı savunma Antikorlar bakterileri yok eder. Protein işlevlerini gösteren genel şema UYARI H Eşit miktarlarının içerdiği enerji miktarı: Yağ > Protein > Karbonhidrat H Hücrede enerji için kullanım sırası: Karbonhidrat – Yağ – Protein H Hayvan hücrelerinde yapıya katılım miktarı: Protein > Yağ > Karbonhidrat UYARI Karbonhidrat, yağ ve protein moleküllerinin oksijenli solunumda parçalanmaları sırasında yan ürün olarak karbondioksit ve su açığa çıkar. Proteinlerin oksijenli solunumda kullanılmasında bunlara ek olarak amonyak (NH3) oluşur. 62 Beslenme açlık duygusunu bastırmak, karın doyurmak ya da canının istediği şeyleri yemek-içmek değildir. Beslenme; sağlığı korumak ve yaşam kalitesini yükseltmek için vücudun gereksinimi olan besin öğelerini yeterli miktarlarda ve uygun zamanlarda almak için bilinçli yapılmasını gereken bir davranıştır. Düzenli ve dengeli beslenme sağlığın temelidir. Dengeli beslenme sağlıklı ve kaliteli bir yaşam sürmemiz için temel oluşturur. Vücudun büyüme, gelişme ve günlük işlevlerinin sürekliliğinin sağlanması için gerekli olan besin öğeleri yeterli miktarda alınmaz ise birçok hastalığa da davetiye çıkarmış oluruz. Bu hastalıklar arasında obezite, insülin direnci ve diyabet de yer alır. Aşırı ve yanlış beslenme obeziteye yol açar. Obezite (şişmanlık), Dünya Sağlık Örgütü tarafından sağlığı bozacak ölçüde yağ dokularında anormal veya aşırı yağ birikmesi olarak tanımlanmıştır. Obeziteye neden olan etmenler arasında en önemlileri aşırı ve yanlış beslenme, fiziksel aktivite yetersizliği, hormonal ve metabolik etkenler, genetik etmenler ve psikolojik problemler yer alır. Dünyaʼda giderek yaygınlaşan ve dünyanın en önemli sağlık sorunlarından biri haline gelen obezite yaşam kalitesini ve süresini olumsuz etkilemektedir. Günlük yaşamda bireylerin yaşa, cinsiyete, yaptığı işe, genetik ve fizyolojik özelliklerine ve hastalık durumuna göre değişen günlük enerjiye ihtiyacı vardır. Sağlıklı bir yaşam sürdürmek için alınan enerji ile harcanan enerjinin dengede tutulması gerekir. Yetişkin erkeklerde vücut ağırlığının % 15-18ʼi, kadınlarda ise % 20-25ʼini yağ dokusu oluşturmaktadır. Bu oranın erkeklerde % 25, kadınlarda ise % 30ʼun üstüne çıkması obeziteyi oluşturmaktadır. Sağlıklı bireyler olarak kaliteli bir yaşam sürmek istiyorsak düzenli ve dengeli beslenmeyle birlikte hayatımızda fiziksel aktivitelere de düzenli bir şekilde yer vermeliyiz. Düzenli ve dengeli beslenmeyen, fiziksel aktivite yapmayan bireylerde ortaya çıkabilecek hastalıklardan biri de insülin direncidir. İnsülin direnci, vücudun ürettiği insülin hormonuna yanıt verememesi ya da insülin hormonunun vücudumuzdaki doku veya hücFiziksel aktivite sağlıklı yaşam sürmemizde önemli bir etkendir. relerde yeterince etkili olamaması durumudur. Obezite, hipertansiyon ve yüksek kan yağı düzeyleriyle ilişkili olan insülin direnci, vücudun insüline karşı hassasiyeti azaldığında ortaya çıkar. Obezite, insülin direncine yol açan temel sorunların başında gelir. İnsülin direnci problemini çözmenin en etkili yolu kilo vermek ve egzersiz yapmak dolayısıyla obeziteye neden olabilecek etmenleri ortadan kaldırmaktır. İnsülin direnci problemi yaşayan bireylerde şeker hastalığı görülme riski oldukça yüksetir. Kanda bulunan şekerin hücrelere girmesi pankreas bezinden salgılanan insülin hormonu sayesinde olur. İnsülin hormonu kanda yoksa veya olduğu halde hücrelerce tanınamıyor ve etki gösteremiyorsa (insülin direnci), kandaki şeker hücreye giremediğinden birikir ve kan şekeri yükselmeye başlar. Bu duruma şeker hastalığı (diyabet) adı verilir. Diyabet tiplerinden biri olan Tip 2 diyabet, sıklıkla yetişkin ve obez bireylerde görülmektedir. Tip 2 diyabette pankreas insülin üretir fakat insülin direnci nedeniyle vücut bunu gerektiği gibi kullanamaz. Bu durumda doku ve hücreler ihtiyacı olan şekeri alamaz ve kandaki şeker seviyesi yükselir. Diyabet ciddi bir hastalık olmakla birlikte, dengeli ve düFast-food tüketimi, aşırı yağlanmaya ve obeziteye neden olur. zenli beslenme tedavisi, düzenli egzersiz programlarının uygulanması ve yaşam tarzının bu doğrultuda değiştirilmesine bağlı olarak kontrol altına alınabilir. 63 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Düzenli ve Dengeli Beslenmenin Önemi ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji DERS NOTLARI 64 Enerji Veren Besinler Boşluk Tamamlama Soruları ➢ dehidrasyon ➢ kolesterol ➢ doymuş ➢ riboz ➢ nişasta ➢ hidrofobik ➢ trigliserit ➢ DNA ➢ doymamış ➢ glikozit ➢ laktoz ➢ izomer ➢ glikoz ➢ selüloz ➢ glikojen ➢ margarin Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri tabloda verilen kavramlar ile tamamlayınız. 1. Glikoz ve fruktoz arasında ............................... bağının oluşması ile sükroz sentezlenir. 2. Bir molekül gliserol ile üç molekül yağ asidinin ester bağları ile birleşmesi sonucunda ............................... sentezlenir. 3. Karbon atomları arasında tek bağ bulunan yağ asitlerine ............................... yağ asitleri denir. 4. Kitin ve ............................... yapısal polisakkarittir. 5. En önemli steroitlerden biri olan ..............................., hayvan hücrelerinin zar yapısına katılır. 6. ............................... hayvansal bir disakkarittir. 7. Küçük moleküllerin birleşirken suyun açığa çıkmasıyla gerçekleşen reaksiyonlara ............................... sentezi denir. 8. Bitkisel yağların hidrojene doyurulması ile ...............................ler elde edilir. 9. Fosfolipitlerin hidrofilik kısmı suyu severken, ............................... kısmı suyu sevmez. 10. Glikozun fazlasını bitki hücreleri ............................... olarak depolar. 11. Kapalı formülleri aynı, açık formülleri farklı olan moleküllere ............................... denir. 12. ............................... RNA ve ATP'nin yapısına katılan beş karbonlu bir şekerdir. 13. ............................... yağ asitlerinin karbon atomları arasında çift bağ bulunur. 14. Nişasta, selüloz ve glikojen gibi polisakkaritlerin monomeri ............................... dur. 15. Deoksiriboz şekeri yönetici molekül olan ............................... nın yapısına katılır. 16. İnsanlarda glikozun fazlası karaciğer ve kas hücrelerinde ............................... olarak depolanır. 65 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 2 Enerji Veren Besinler Boşluk Tamamlama Soruları ➢ radikal ➢ sükroz ➢ doymamış ➢ obezite ➢ insülin direnci ➢ temel ➢ amfoter ➢ steroit ➢ hidroliz ➢ diyabet ➢ karboksil ➢ ester ➢ peptit ➢ ribozom ➢ denatürasyon ➢ renatürasyon Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri tabloda verilen kavramlar ile tamamlayınız. 1. Vücutta üretilemeyip, besinlerle beraber alınan amino asitlere ............................... amino asit adı verilir. 2. Isıtma, yüksek basınç ve asit gibi etkenlerin etkisiyle protein yapısının bozulmasına ............................... denir. 3. İki amino asitin ............................... bağı ile birleşmesi sonucu dipeptitler oluşur. 4. Polimer besinlerin su yardımıyla monomerlerine ayrıştırılmasına ............................... denir. 5. Bitkisel kaynaklı olan, ayçiçek ve zeytin yağı ............................... yağlardır. 6. Amino asitlerde çeşitliliğe neden olan ............................... gruptur. 7. Kuvvetli bazlar karşısında asit, kuvvetli asitler karşısında baz gibi davranan moleküllere ............................... denir. 8. İnsülin hormonunun vücudumuzdaki doku veya hücrelerde yeterince etkili olamaması durumunda ortaya çıkan hastalığa ............................... adı verilir. 9. Kısmen denatüre olmuş proteinlerin normal formuna dönmesine ............................... denir. 10. Nötral yağlarda yağ asitleri ............................... bağları ile gliserole bağlanırlar. 11. Hücre zarının yapısına katılan, hormon ve vitamin olarak da görev yapan yağ çeşiti ............................... lerdir. 12. Peptit bağları iki farklı amino asitin amino ve ............................... grupları arasında su çıkışı ile kurulur. 13. İnsan sağlığını bozacak ölçüde yağ dokularında aşırı yağ birikmesi sonucu ortaya çıkan hastalığa ............................... denir. 14. ............................... ve maltoz bitkisel disakkaritlerdir. 15. Protein sentezi genetik bilgiye göre ............................... organelinde gerçekleşir. 16. İnsülin hormonunun olmaması ya da olduğu halde hücrelerde etkili olamaması durumunda kandaki şeker seviyesinin yükselmesi durumunda ortaya çıkan hastalığa ............................... denir. 66 Enerji Veren Besinler Doğru – Yanlış Soruları Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. 1. Karbonhidratların yapıtaşı olan monosakkaritler sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler. 2. Dehidrasyon reaksiyonlarında enerji harcanmadığından cansız ortamlarda da gerçekleşebilir. 3. Nişasta molekülündeki glikozit bağı sayısı, sükroz molekülündekinden fazladır. 4. Glikozun fazlasının karaciğerde glikojene dönüşmesi bir hidroliz reaksiyonudur. 5. Karbonhidratların solunumda parçalanmasıyla açığa çıkan enerji miktarı, yağlardan çoktur. 6. Trigliseritlerin yapısında bir molekül gliserol ile üç molekül yağ asiti bulunur. 7. Doymuş yağlar, oda sıcaklığında yapılarındaki yağ asiti kuyruklarının düz olmasından dolayı katı halde bulunurlar. 8. İnsanlar, omega 3 ve omega 6 gibi bazı yağ asitlerini besinlerle beraber hazır almak zorundadırlar. 9. Östrojen ve testosteron gibi eşeysel hormonlar protein yapılıdır. 10. On molekül laktozun sentezi sırasında dokuz molekül su açığa çıkar. 11. Katı yağlar doymuş yağ asitleri, sıvı yağlar ise doymamış yağ asitleri içerirler. 12. Bitki hücrelerinde, hücre zarının temel maddesi selülozdur. 13. İnsanların sindirim sisteminde glikozit ve ester bağları koparılarak glikoz, gliserol ve yağ asiti gibi monomerler oluşur. 14. Sükrozun hidrolizi sonucunda glikoz ve fruktoz oluşur. 15. Selüloz insanlar tarafından sindirilmezken, otçul hayvanlar tarafından sindirilebilir. 67 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 4 Enerji Veren Besinler Doğru – Yanlış Soruları Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. 1. Karbonhidrat, yağ ve protein moleküllerinin canlılarda yapıya katılma ve enerji verme gibi iki temel görevi vardır. 2. Proteinlerin yapı taşı amino asitlerdir. 3. İnsanlar yirmi çeşit amino asitin on iki çeşidini, besinlerle beraber almak zorundadır. 4. Hücrede enerji üretimi için öncelikle karbonhidratlar kullanılır. 5. Tüm amino asitlerdeki amino, karboksil ve radikal gruplar aynıdır. 6. Tüm canlılarda yirmi çeşit amino asit bulunur. Fakat protein sentezi DNA kontrolünde gerçekleştiğinden her canlının protein yapısı kendine özgüdür. 7. Hayvansal hücrelerde yapıya en fazla katılan moleküller yağlardır. 8. Amino asit molekülünde, glikozdan farklı olarak azot atomu bulunur. 9. Karbonhidrat ve proteinlerin fazlası yağ olarak depolanır. 10. Besinlerin verdiği enerji miktarına göre çoktan aza doğru sıralanması karbonhidrat, protein, yağ şeklindedir. 11. Bakteri ve mantarlar glikozun fazlasını nişasta olarak depolar. 12. İnsan vücudunda üretilmeyen amino asitlere temel amino asit denir. 13. Maltozun hidrolizi ile oluşan glikoz miktarı, laktozun hidrolizi ile oluşan glikoz miktarı ile aynıdır. 14. Protein eksikliği sonucunda bağışıklık tepkimelerinin aksaması ve büyüme bozuklukları gibi sorunlar ortaya çıkar. 15. Proteinler primer, sekonder, tersiyer ve kuaterner olmak üzere dört farklı yapıda olabilir. 68 Enerji Veren Besinler Kavram Haritası ➢ Nişasta ➢ Riboz ➢ Galaktoz ➢ Laktoz ➢ Glikojen ➢ Kitin ➢ Glikoz ➢ Heksozlar ➢ Maltoz ➢ Pentozlar ➢ Fruktoz ➢ Selüloz ➢ Sükroz ➢ Deoksiriboz Tablodaki kelimeleri uygun yerlere yazarak karbonhidrat çeşitlerine ait kavram haritasını tamamlayınız. Bitkilerde hücre çeperinin yapısına katılır. .............…….....…… Karbonhidratların hayvan hücrelerindeki depo formudur. Böceklerde dıfl iskeletin yapısına katılır. Karbonhidratların bitki hücrelerindeki depo formudur. .............…….....…… .............…….....…… .............…….....…… Polisakkaritler KARBONH‹DRATLAR Monosakkaritler Disakkaritler .............…….....…… .............…….....…… Befl karbonlu flekerler Altı karbonlu flekerler .............…….....…… RNA ve ATP'nin yapısına katılır. .............…….....…… DNA'nın yapısına katılır. .............…….....…… .............…….....…… .............…….....…… Meyve flekeri Süt flekeri .............…….....…… .............…….....…… Arpa flekeri Süt flekeri Çay flekeri .............…….....…… Üzüm flekeri 69 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 5 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 6 Enerji Veren Besinler Boşluk Tamamlama Aşağıdaki terimleri boşluklara uygun biçimde yerleştirerek metni tamamlayınız. Karaciğer Hidroliz Glikojen Kas Nişasta Bitkiler fotosentez ile ürettikleri glikozun fazlasını lökoplastlarında …………………… olarak depolarlar. Bitkisel besinlerle beslenen insanlar bu molekülü hücre dışında …………………… ederek glikoza dönüştürür. Kanla hücrelere taşınan glikozun fazlası karaciğer ve kas hücrelerinde …………………… olarak depolanır. Kandaki glikoz miktarı azaldığında …………………… hücrelerindeki glikojen glikoza dönüşüp kana verilir. …………………… hücreleri depoladıkları glikojeni kendileri kullanırlar. Etkinlik – 7 Enerji Veren Besinler Eşleştirme Aşağıdaki I numaralı sütunda protein ve yağlara ait bazı terimler, II numaralı sütunda ise bunlara ait bazı özellikler verilmiştir. Verilen özellikleri uygun terimlerle örnekteki gibi eşleştiriniz. I e Temel amino asit a. Solunum gazlarını taşıyıp, kana kırmızı rengini veren protein g Denatürasyon b. Amino asitlerde çeşitliliği sağlayan kısım g Steroit c. Hücre zarının yapısında çift sıralı olarak bulunur g Radikal grup d. Hormon yapısına katılarak düzenleyici olarak görev yapan yağ çeşidi g Fosfolipit e. Besinlerle alınması zorunlu olan amino asit çeşitleri g Doymamış yağ f. İki ya da daha fazla polipeptit zincirinin birleşmesiyle oluşan protein formu g Hemoglobin g. Olumsuz koşullardan dolayı proteinin özgün şeklini kaybetmesi g Enzim h. Amino asitlerin azot içeren kısmı g Kuaterner yapı ı. Biyolojik katalizör olarak görev alan protein çeşidi i. Zeytin ve ayçiçek yağı gibi bitkisel yağlar g 70 II Amino grubu 1. Bir bitki hücresinde aşağıdaki karbonhidratlardan hangisi bulunamaz? A) Glikoz B) Selüloz D) Nişasta 4. Miktar Y C) Glikojen E) Sükroz X t Bir hayvan hücresinde gerçekleşen reaksiyona bağlı olarak X ve Y maddelerinin miktarında meydana gelen değişimler yukarıdaki grafikte gösterilmiştir. X molekülü gliserol olduğuna göre Y molekülü aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) Glikojen 2. Miktar B) Yağ asidi D) Laktoz Glikoz Galaktoz Laktoz 5. C) Nötral yağ E) Protein a+bSc+d Yukarıdaki reaksiyonda c molekülü dipeptit olduğuna göre; t I. a ve b hücre zarından geçebilir. II. d molekülü sudur. Yukarıdaki grafik bir hayvan hücresine aittir. III. a ve b'nin toplam ağırlığı c'ye eşittir. Bu reaksiyon sırasında, yorumlarından hangileri doğrudur? I. su çıkışı, A) Yalnız II II. ATP harcanımı, III. glikozit bağı oluşumu B) I ve II D) II ve III C) I ve III E) I, II ve III olaylarından hangilerinin gerçekleşmesi beklenir? A) Yalnız III B) I ve II D) II ve III C) I ve III E) I, II ve III 6. Aşağıdakilerden hangisi yağlara ait özelliklerden biri değildir? A) Bitkisel yağlar sıvı, hayvansal yağlar katıdır. B) Deri altında depolanarak vücut sıcaklığını korurlar. C) Fosfolipitler hücre zarının yapısına katılır. D) Yapıya en fazla katılan organik moleküllerdir. E) Bazı hormonlar steroit yapılıdır. 3. İnorganik maddeler ile organik maddelerin monomerleri için, 7. Sıvı yağların hidrojene doyurulması ile, I. margarin, I. sindirime uğramadan hücre zarından geçebilme, II. enerji verici olarak kullanılma, II. fosfolipit, III. ototrof canlılar tarafından üretilme III. steroit özelliklerinden hangileri ortaktır? moleküllerinden hangileri elde edilebilir? A) Yalnız I D) I ve II B) Yalnız II A) Yalnız I C) Yalnız III D) I ve III E) II ve III 1) C 2) E B) Yalnız III 3) A 4) C 5) B 6) D 7) A C) I ve II E) II ve III 71 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji TEST – 1 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 8. Aşağıdaki monomerlerin hangisinde azot atomu bulunur? A) Gliserol B) Riboz D) Glikoz C) Amino asit 12. Aşağıdaki karbonhidrat çeşitlerinden hangisinin monomer çeşiti birden fazladır? A) Nişasta E) Fruktoz B) Laktoz D) Selüloz 9. C) Maltoz E) Glikojen Düzenli beslenen bir bireyde, 13. Canlılarda bulunan, I. yağ, II. protein, • Glikoz, III. karbonhidrat • Yağ asiti, • Amino asit moleküllerinin enerji için kullanım sırası aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir? A) I – II – III B) II – I – III D) III – I – II gibi organik bileşiklerin, I. C, H, O atomlarını bulundurma, C) II – III – I II. gerektiğinde enerji verici olarak kullanılma, E) III – II – I III. enzimlerin yapısına katılma özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız II B) I ve II D) II ve III C) I ve III E) I, II ve III 10. Organik moleküllere ait aşağıdaki özelliklerden hangisi sadece proteinlere aittir? A) Azot atomu içerme B) Düzenleyici olarak görev yapma 14. Glikojen, protein ve yağ moleküllerinin monomerlerini birarada tutan bağlar aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? C) Enerji verici olarak kullanılma D) Dehidrasyon reaksiyonları ile sentezlenme E) Peptit bağı içerme 11. Glikojen H NH2 a C R Protein Yağ A) Glikozit Ester Peptit B) Peptit Ester Glikozit C) Glikozit Peptit Ester D) Ester Glikozit Peptit E) Peptit Glikozit Ester COOH c b Yukarıda bir amino asitin kısımları gösterilmiştir. Bununla ilgili, 15. Sağlıklı bir insanın vücudunda aşağıdaki moleküllerden hangisi sentezlenemez? I. Amino asitlerde çeşitliliği sağlayan kısım b'dir. II. a kısmı azot içeren amino grubudur. A) Temel amino asit III. c peptit bağı oluşumunda kullanılır. B) Doymuş yağ C) Protein yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız III B) I ve II D) II ve III 72 D) Glikojen C) I ve III E) Hemoglobin E) I, II ve III 8) C 9) D 10) E 11) E 12) B 13) B 14) C 15) A 1. Aşağıda bazı polimer besinler (I) ve monomerleri (II) verilmiştir. 4. Organik polimer Yapılan eşleştirmelerden hangisi doğru değildir? I II İçerdiği bağ çeşiti X Peptit Y Glikozit Z Ester A) Protein Amino asit B) Sükroz Glikoz ve fruktoz Yukarıdaki tablo üç farklı organik polimer ve içerdikleri bağ çeşitlerini göstermektedir. C) Nişasta Glikoz Bu moleküller ile ilgili; D) Yağ Gliserol ve yağ asiti I. X'in sentezi genetik şifreye göre ribozomda gerçekleşir. E) Maltoz Glikoz ve galaktoz II. Y'nin monomeri gliserol ve yağ asitidir. III. Z bitki hücrelerinde bulunurken, hayvan hücrelerinde bulunmaz. bilgilerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III D) I ve III 2. C) I ve II E) II ve III Sükroz ve selüloz molekülleri için aşağıdaki özelliklerden hangisi ortak değildir? A) Glikozit bağı içerme 5. B) Bitki hücrelerinde bulunma Niflasta C) Sentezleri sırasında su oluşumu II D) Hücre duvarının yapısına katılma I Maltoz E) Yapılarında glikoz bulundurma Glikoz III Glikojen IV Laktoz Glikozun kullanıldığı yukarıdaki tepkimelerden hangileri bitki hücrelerinde gerçekleşemez? 3. Miktar A) I ve II B) I ve III D) II ve IV I II E) III ve IV Organik moleküller III Yukarıdaki grafikte eşit miktardaki üç farklı organik molekülün içerdiği enerji miktarı gösterilmiştir. 6. II Ökaryot bir hücrede meydana gelen, • Fotosentez • Protein sentezi Bu moleküller aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? I C) II ve III • Nişasta sentezi olayları için aşağıdakilerden hangisi ortaktır? III A) Protein Yağ Karbonhidrat A) Ribozomda gerçekleşme B) Yağ Karbonhidrat Protein B) İnorganik moleküllerden organik madde üretimi C) Karbonhidrat Protein Yağ C) Anabolik reaksiyonlar olma D) Protein Karbonhidrat Yağ D) ATP üretimi E) Yağ Protein Karbonhidrat E) Glikozit bağları oluşturma 1) E 2) D 3) A 4) A 5) E 6) C 73 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji TEST–2 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 7. Parazit bakteriler hücre dışına sindirim enzimi salgılayamazlar. Bu nedenle ortamda bulunan monomer besinleri kullanırken, polimer besinlerden faydalanamazlar. 10. Bitkisel protein A) a hücre dışında gerçekleşir. I. glikoz, B) b'de ATP üretilir. II. amino asit, C) a'da su çıkışı görülür. III. laktoz, D) b hidroliz reaksiyonudur. IV. yağ asiti E) a'da peptit bağları oluşur. besinlerini bulunduran bir çözeltiye bırakılırsa, çözeltideki hangi maddelerin miktarında azalma görülür? B) III ve IV D) I, II ve IV C) I, II ve III 11. Aşağıdaki karbonhidratlardan hangisi glikozit bağı içerir? E) I, II, III ve IV A) Deoksiriboz B) Früktoz C) Maltoz D) Glikoz 8. I. Geri dönüşümü olmayan bir olaydır. I. Gliserole ester bağları ile bağlanarak trigliseritleri oluştururlar. II. Yüksek sıcaklık gibi etkilerle protein yapısının bozulmasıdır. II. Besinlerle beraber alınması zorunlu olanlara temel yağ asiti denir. III. Proteinlerin yağa dönüşmesine neden olur. yargılarından hangileri doğrudur? III. Doymuş olanlarının karbon atomları arasında tekli bağlar bulunur. A) Yalnız I yargılarından hangileri doğrudur? B) I ve II D) II ve III B) Yalnız II D) I ve II C) Yalnız III E) II ve III C) I ve III E) I, II ve III 13. 9. E) Galaktoz 12. Proteinlerde gerçekleşen denatürasyon ile ilgili, Yağ asitleri ile ilgili; A) Yalnız I Hayvansal protein b İnsanların bitkisel bir proteini kullanmasına ait yukarıdaki şema ile ilgili, aşağıdaki yorumlardan hangisi doğrudur? Buna göre parazit bir bakteri içinde, A) I ve II Amino asit a Ba€ıl miktar (kg) Protein Ya€ Karbonhidrat su X Y 1 su Hücre zarında bulunan fosfolipitlerin dizilimi yukarıda gösterildiği gibidir. 2 3 4 5 6 7 Zaman (hafta) Uzun süre açlık çeken bireyin vücudundaki protein, karbonhidrat ve yağ miktarının zamana bağlı değişimi yukarıdaki grafikte verilmiştir. Grafiğe göre; I. En son kullanılmaya başlayan organik molekül proteinlerdir. Bu şemaya göre; I. X hidrofobik olup suya temas etmez. II. Y hidrofilik olup suya temas eder. II. Yağların kullanımı karbonhidratlardan önce, proteinlerden sonra başlar. III. Hücre zarındaki fosfolipitler çift sıralıdır. III. Depo karbonhidratlar ilk hafta içinde tüketilir. yargılarından hangilerine ulaşılabilir? yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız I D) II ve III 74 B) Yalnız III C) I ve III A) Yalnız II E) I, II ve III 7) D 8) E B) Yalnız III D) I ve III 9) B 10) A 11) C 12) B 13) D C) I ve II E) I, II ve III 1. 5. Aşağıdaki metabolik olaylardan hangisi bir yadımlama olayıdır? Bir insanın karaciğer hücrelerinde gerçekleşen, I. glikoz → amino asit A) Karbondioksit ve sudan glikoz sentezi II. glikoz → galaktoz B) Yağ asiti ve gliserolün nötral yağa dönüşmesi III. glikoz → glikojen C) Selülozun monosakkarite dönüşmesi dönüşüm olaylarından hangilerinin gerçekleşmesinde azot atomu harcanır? D) Amino asitler arasında peptit bağının oluşması E) Glikozdan glikojen sentezi A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve III 2. C) I ve II E) II ve III A proteini: & - &- 9 - 4 - ★ - 9 B proteini: 6. &- 9 - ★ - 4 - ★ - ★ Bir kobaya karbon atomları işaretlenmiş glikoz içeren besin veriliyor. Bir süre sonra, işaretli karbon atomuna farenin; Yukarıda A ve B proteinlerinin amino asit dizilimi verilmiştir. • karaciğer hücrelerindeki depo karbonhidratlarında Buna göre bu iki proteinin yapısının farklı olması, • solunumla atmosfere verdiği CO2' de • yağ dokusunda I. kullanılan amino asit sayısı, II. amino asitlerin dizilişi sırası, rastlanıyor. III. aynı amino asitin tekrar miktarı Buna göre glikoz molekülleri ile ilgili, I. fazlası yağa dönüşebilir. özelliklerinden hangilerinin farklı olması ile açıklanabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II D) II ve III II. solunum reaksiyonlarında kullanılabilir. C) Yalnız III III. anabolizma ve katabolizma olaylarına katılabilir. E) I, II ve III yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız II 3. B) Yalnız III D) I ve III Doymuş ve doymamış yağ asitlerinin; C) I ve II E) I, II ve III I. Gliserol ile oluşturdukları bağ çeşidi II. Karbon atomları arasındaki bağ sayısı III. İçerdikleri hidrojen atomu sayısı peptit ba€› özelliklerinden hangilerinin farklı olması beklenir? A) Yalnız II B) I ve II D) II ve III 7. H H N C) I ve III H E) I, II ve III C O C OH R Amino asit + H H C N H C R O Enzim H OH H N H O C C R Amino asit H N C H R O C + H2O OH Dipeptit Dipeptit oluşumunun gösterildiği yukarıdaki şemaya göre; 4. I. İki amino asit arasında peptit bağı kurulmuştur. Proteinlerin yapıtaşları ile ilgili; I. Sindirime uğramazlar II. Dipeptit sentezi sırasında hücredeki su miktarı azalır. II. Ribozomda üretilirler III. Azot atomu içerirler III. Peptit bağı amino asitlerin radikal grupları arasında kurulur. yargılarından hangileri doğru değildir? yargılarından hangilerine ulaşılamaz? A) Yalnız I D) I ve III B) Yalnız II A) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) II ve III 1) C 2) D B) Yalnız III 3) D 4) B 5) A 6) E 7) D C) I ve II E) I, II ve III 75 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji TEST–3 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 8. 12. Denatürasyon Glikoz N N Gliserol ya€ asiti Normal protein Amino asit İnsanın vücudunda meydana gelen bazı dönüşümler yukarıda şematik olarak gösterilmiştir. Denatüre protein Renatürasyon Buna göre; Proteinler ile ilgili yukarıdaki şemaya göre; I. Monomer besinler birbirine dönüşebilir. I. Denatürasyon sonucunda proteinler amino asite dönüşür. II. Glikozun amino asite dönüşümünde azot elementi kullanılır. II. Denatüre proteinin normal şeklini alması renatürasyon olarak adlandırılır. III. Gerekli durumlarda protein ve yağ monomerleri, karbonhidratların monomerine dönüşebilir. III. Proteinlerin şekli sabit olup, değişime uğrayamaz. yorumlarından hangileri doğru olur? A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve II 9. yorumlarından hangileri yapılabilir? C) Yalnız III A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III E) II ve III Aşağıdaki moleküllerden hangisi organik bir molekül değildir? A) Fosfolipit B) Riboz D) Tripeptit 13. X birim maltoz, laktoz ve sükrozun bulunduğu bir deney tüpünde gerçekleşen hidroliz reaksiyonları sonucunda oluşan glikoz, fruktoz ve galaktoz miktarları aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? C) Demir E) Steroit Glikoz Fruktoz Galaktoz A) X X X B) 2X X X C) 4X 2X 2X D) 4X X X E) X 2X 2X 10. Akrabalar arasında yapılan doku ve organ nakillerinin başarı oranlarının yüksek olması, bu bireylerin, I. karbonhidrat, 14. Ototrof bir canlı, II. yağ, I. su, III. protein II. mineral, moleküllerinden hangilerinin benzer olması ile doğrudan ilgilidir? III. glikoz A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve II moleküllerinden hangilerini dış ortamdan hazır olarak alır? C) Yalnız III E) I ve III A) Yalnız I B) I ve II D) II ve III 11. Besinlerle beraber yeterince protein alamayan bir çocukta aşağıdaki belirtilenlerden hangisi görülmez? C) I ve III E) I, II ve III 15. Karbonhidrat, yağ ve protein monomerlerinin oksijenli solunumda kullanılması sonucunda, I. karbondioksit, A) Bağışıklığın zayıflaması II. amonyak, B) Yaraların hızlı iyileşmesi III. su C) Alyuvar yapımının aksaması D) Zihinsel gelişimin yavaşlaması moleküllerinden hangileri ortak olarak açığa çıkar? E) Büyümenin yavaşlayıp, zamanla durması A) Yalnız III B) I ve II D) II ve III 76 8) B 9) C 10) C 11) B 12) E 13) D 14) B 15) C C) I ve III E) I, II ve III 1. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI I. Protein II. Yağ III. Karbonhidrat Yukarıdaki organik bileşikler ile ilgili, aşağıdaki karşılaştırmaları yapınız. a) Hayvan hücrelerinde yapıya katılım miktarlarını azdan çoğa doğru sıralayınız. .................................................................................................................................................................................. b) Açlık durumunda enerji için kullanım sırasını yazınız. .................................................................................................................................................................................. c) Eşit miktarlarının oksijenli solunumda parçalanması ile oluşan ATP miktarlarını çoktan aza doğru sıralayınız. .................................................................................................................................................................................. 2. Bir amino asitin genel formülünü çizerek, içerdiği grupları şema üzerinde gösteriniz. 3. Aşağıdaki terimleri açıklayınız. a) Hidroliz: b) Dehidrasyon: c) Denatürasyon: d) Temel yağ asidi: 4. Tüp Hidroliz sonucu oluşan monosakkarit sayısı Glikoz I 10 Fruktoz – Galaktoz 4 II 4 – – III 16 6 – Yukarıda üç farklı deney tüpünde bulunan disakkaritlerin hidrolizi sonucu oluşan monosakkarit sayıları verilmiştir. Buna göre deney tüplerinde bulunan disakkarit çeşit ve miktarlarını yazınız. a) I. tüp & b) II. tüp & c) III. tüp & 77 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 5. Organik bileşiklere ait aşağıdaki tabloyu örnekteki gibi doldurunuz. Organik molekül Monomer Bağ çeşidi Maltoz Glikoz Glikozit Protein ..............................……… ..............................……… ..............................……… Sükroz ..............................……… ..............................……… ..............................……… ..............................……… Trigliserit ..............................……… Glikojen ..............................……… 6. SU ..............................……… SU Hidrofilik baş Hidrofobik kuyruk SU a b Sulu ortama bırakılan fosfolipitlerin kendilğinden biraraya gelerek oluşturdukları iki yapı yukarıda verilmiştir. Fosfolipitlerin bu şekilde dizilmesinin nedenini yazınız. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 78 1 2 Bir deney tüpüne organik yapılı X maddesi konuldu€unda renksiz bir çözelti olufluyor. Deney tüpüne iyot damlatıldı€ında, çözeltide mavi–mor renk olufluyor. 3 Deney tüpüne tükürük sıvısı ile beraber benedikt çözeltisi ilave edilip bir süre beklendi€inde, deney tüpündeki mavi –mor renk kayboluyor. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 7. 4 Deney tüpünde maltozu sindiren maltaz enzimi ilave edilip bir süre beklendi€inde, çözeltide kırmızı renk olufluyor. Niflasta + iyot $ mavi - mor renk Glikoz + benedikt çözeltisi $ kırmızı renk Yukarıda karbonhidratlar ile ilgili bir deney düzeneği verilmiştir. Deney sonuçlarına göre, aşağıda verilen bilgilerden doğru olanların yanındaki kutucuklara (✓), yanlış olanların yanındaki kutucuklara ise (X) işaretini koyunuz. a. Deney tüpüne konulan X maddesi nişastadır. b. Tükürük sıvısında hidroliz enzimleri bulunur. c. Maltaz enzimin aktivite göstermesi deney tüpündeki su miktarını artırır. d. Tükürük sıvısındaki enzimler nişastayı monomerlerine parçalamıştır. e. Maltaz enzimi maltozu sindirerek, glikoz oluşumunu sağlamıştır. f. 8. Deney düzeneğinde anabolik bir olay gerçekleşmiştir. Aşağıdaki reaksiyonlarda açığa çıkan su miktarlarını yazınız. a) 100 molekül glikozun kullanıldığı nişasta sentezi b) 10 molekül gliserol ile 90 molekül yağ asitinin bulunduğu ortamda gerçekleşen trigliserit sentezi c) 50 molekül amino asitin kullanıldığı protein sentezi d) 100 molekül glikozun kullanıldığı maltoz sentezi 79 CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 Enerji Veren Besinler Boşluk Tamamlama Soruları 1. Glikoz ve fruktoz arasında glikozit bağının oluşması ile sükroz sentezlenir. 2. Bir molekül gliserol ile üç molekül yağ asidinin ester bağları ile birleşmesi sonucunda trigliserit sentezlenir. 3. Karbon atomları arasında tek bağ bulunan yağ asitlerine doymuş yağ asitleri denir. 4. Kitin ve selüloz yapısal polisakkarittir. 5. En önemli steroitlerden biri olan kolesterol, hayvan hücrelerinin zar yapısına katılır. 6. Laktoz hayvansal bir disakkarittir. 7. Küçük moleküllerin birleşirken suyun açığa çıkmasıyla gerçekleşen reaksiyonlara dehidrasyon sentezi denir. 8. Bitkisel yağların hidrojene doyurulması ile margarin ler elde edilir. 9. Fosfolipitlerin hidrofilik kısmı suyu severken, hidrofobik kısmı suyu sevmez. 10. Glikozun fazlasını bitki hücreleri nişasta olarak depolar. 11. Kapalı formülleri aynı, açık formülleri farklı olan moleküllere izomer denir. 12. Riboz RNA ve ATP'nin yapısına katılan beş karbonlu bir şekerdir. 13. Doymamış yağ asitlerinin karbon atomları arasında çift bağ bulunur. 14. Nişasta, selüloz ve glikojen gibi polisakkaritlerin monomeri glikoz dur. 15. Deoksiriboz şekeri yönetici molekül olan DNA nın yapısına katılır. 16. İnsanlarda glikozun fazlası karaciğer ve kas hücrelerinde glikojen olarak depolanır. Etkinlik – 2 Enerji Veren Besinler Boşluk Tamamlama Soruları 1. Vücutta üretilemeyip, besinlerle beraber alınan amino asitlere temel amino asit adı verilir. 2. Isıtma, yüksek basınç ve asit gibi etkenlerin etkisiyle protein yapısının bozulmasına denatürasyon denir. 3. İki amino asitin peptit bağı ile birleşmesi sonucu dipeptitler oluşur. 4. Polimer besinlerin su yardımıyla monomerlerine ayrıştırılmasına hidroliz denir. 5. Bitkisel kaynaklı olan, ayçiçek ve zeytin yağı doymamış yağlardır. 6. Amino asitlerde çeşitliliğe neden olan radikal gruptur. 7. Kuvvetli bazlar karşısında asit, kuvvetli asitler karşısında baz gibi davranan moleküllere amfoter denir. 8. İnsülin hormonunun vücudumuzdaki doku veya hücrelerde yeterince etkili olamaması durumunda ortaya çıkan hastalığa insülin direnci adı verilir. 9. Kısmen denatüre olmuş proteinlerin normal formuna dönmesine renatürasyon denir. 10. Nötral yağlarda yağ asitleri ester bağları ile gliserole bağlanırlar. 11. Hücre zarının yapısına katılan, hormon ve vitamin olarak da görev yapan yağ çeşiti steroit lerdir. 12. Peptit bağları iki farklı amino asitin amino ve karboksil grupları arasında su çıkışı ile kurulur. 13. İnsan sağlığını bozacak ölçüde yağ dokularında aşırı yağ birikmesi sonucu ortaya çıkan hastalığa obezite denir. 14. Sükroz ve maltoz bitkisel disakkaritlerdir. 15. Protein sentezi genetik bilgiye göre ribozom organelinde gerçekleşir. 16. İnsülin hormonunun olmaması ya da olduğu halde hücrelerde etkili olamaması durumunda kandaki şeker seviyesinin yükselmesi durumunda ortaya çıkan hastalığa diyabet denir. 80 CEVAPLAR Enerji Veren Besinler Doğru – Yanlış Soruları D 1. Karbonhidratların yapıtaşı olan monosakkaritler sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler. Y 2. Dehidroliz reaksiyonlarında enerji harcanmadığından cansız ortamlarda da gerçekleşebilir. D 3. Nişasta molekülündeki glikozit bağı sayısı, sükroz molekülündekinden fazladır. Y 4. Glikozun fazlasının karaciğerde glikojene dönüşmesi bir hidroliz reaksiyonudur. Y 5. Karbonhidratların solunumda parçalanmasıyla açığa çıkan enerji miktarı, yağlardan çoktur. D 6. Trigliseritlerin yapısında bir molekül gliserol ile üç molekül yağ asiti bulunur. D 7. Doymuş yağlar, oda sıcaklığında yapılarındaki yağ asiti kuyruklarının düz olmasından dolayı katı halde bulunurlar. D 8. İnsanlar, omega 3 ve omega 6 gibi bazı yağ asitlerini besinlerle beraber hazır almak zorundadırlar. Y 9. Östrojen ve testosteron gibi eşeysel hormonlar protein yapılıdır. Y 10. On molekül laktozun sentezi sırasında dokuz molekül su açığa çıkar. D 11. Katı yağlar doymuş yağ asitleri, sıvı yağlar ise doymamış yağ asitleri içerirler. Y 12. Bitki hücrelerinde, hücre zarının temel maddesi selülozdur. D 13. İnsanların sindirim sisteminde glikozit ve ester bağları koparılarak glikoz, gliserol ve yağ asiti gibi monomerler oluşur. D 14. Sükrozun hidrolizi sonucunda glikoz ve fruktoz oluşur. D 15. Selüloz insanlar tarafından sindirilmezken, otçul hayvanlar tarafından sindirilebilir. Etkinlik – 4 Enerji Veren Besinler Doğru – Yanlış Soruları D 1. Karbonhidrat, yağ ve protein moleküllerinin canlılarda yapıya katılma ve enerji verme gibi iki temel görevi vardır. D 2. Proteinlerin yapı taşı amino asitlerdir. Y 3. İnsanlar yirmi çeşit amino asitin on iki çeşidini, besinlerle beraber almak zorundadır. D 4. Hücrede enerji üretimi için öncelikle karbonhidratlar kullanılır. Y 5. Tüm amino asitlerdeki amino, karboksil ve radikal gruplar aynıdır. D 6. Tüm canlılarda yirmi çeşit amino asit bulunur. Fakat protein sentezi DNA kontrolünde gerçekleştiğinden her canlının protein yapısı kendine özgüdür. Y 7. Hayvansal hücrelerde yapıya en fazla katılan moleküller yağlardır. D 8. Amino asit molekülünde, glikozdan farklı olarak azot atomu bulunur. D 9. Karbonhidrat ve proteinlerin fazlası yağ olarak depolanır. Y 10. Besinlerin verdiği enerji miktarına göre çoktan aza doğru sıralanması karbonhidrat, protein, yağ şeklindedir. Y 11. Bakteri ve mantarlar glikozun fazlasını nişasta olarak depolar. D 12. İnsan vücudunda üretilmeyen amino asitlere temel amino asit denir. Y 13. Maltozun hidrolizi ile oluşan glikoz miktarı, laktozun hidrolizi ile oluşan glikoz miktarı ile aynıdır. D 14. Protein eksikliği sonucunda bağışıklık tepkimelerinin aksaması ve büyüme bozuklukları gibi sorunlar ortaya çıkar. D 15. Proteinler primer, sekonder, tersiyer ve kuaterner olmak üzere dört farklı yapıda olabilir. 81 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 5 Enerji Veren Besinler Bitkilerde hücre çeperinin yapısına katılır. Karbonhidratların hayvan hücrelerindeki depo formudur. Selüloz Kavram Haritası Böceklerde dıfl iskeletin yapısına katılır. Glikojen Karbonhidratların bitki hücrelerindeki depo formudur. Kitin Niflasta Polisakkaritler KARBONH‹DRATLAR Monosakkaritler Disakkaritler Pentozlar Heksozlar Befl karbonlu flekerler Altı karbonlu flekerler Riboz RNA ve ATP'nin yapısına katılır. Deoksiriboz DNA'nın yapısına katılır. Etkinlik – 6 Fruktoz Galaktoz Meyve flekeri Süt flekeri Sükroz Çay flekeri Maltoz Laktoz Arpa flekeri Süt flekeri Glikoz Üzüm flekeri Enerji Veren Besinler Boşluk Tamamlama Bitkiler fotosentez ile ürettikleri glikozun fazlasını lökoplastlarında nişasta olarak depolarlar. Bitkisel besinlerle beslenen insanlar bu molekülü hücre dışında hidroliz ederek glikoza dönüştürür. Kanla hücrelere taşınan glikozun fazlası karaciğer ve kas hücrelerinde glikojen olarak depolanır. Kandaki glikoz miktarı azaldığında karaciğer hücrelerindeki glikojen glikoza dönüşüp kana verilir. Kas hücreleri depoladıkları glikojeni kendileri kullanırlar. Etkinlik – 7 Enerji Veren Besinler I 82 Eşleştirme II e Temel amino asit a. Solunum gazlarını taşıyıp, kana kırmızı rengini veren protein g Denatürasyon b. Amino asitlerde çeşitliliği sağlayan kısım d Steroit c. Hücre zarının yapısında çift sıralı olarak bulunur b Radikal grup d. Hormon yapısına katılarak düzenleyici olarak görev yapan yağ çeşidi c Fosfolipit e. Besinlerle alınması zorunlu olan amino asit çeşitleri i Doymamış yağ f. İki ya da daha fazla polipeptit zincirinin birleşmesiyle oluşan protein formu a Hemoglobin g. Olumsuz koşullardan dolayı proteinin özgün şeklini kaybetmesi ı Enzim h. Amino asitlerin azot içeren kısmı f Kuaterner yapı ı. Biyolojik katalizör olarak görev alan protein çeşiti h Amino grubu i. Zeytin ve ayçiçek yağı gibi bitkisel yağlar CEVAPLAR 1. I. Protein II. Yağ III. Karbonhidrat a) Hayvan hücrelerinde yapıya katılım miktarlarını azdan çoğa doğru sıralayınız. III < II < I b) Açlık durumunda enerji için kullanım sırasını yazınız. III – II – I c) Eşit miktarlarınıın oksijenli solunumda parçalanması ile oluşan ATP miktarlarını çoktan aza doğru sıralayınız. II > I > III 2. H NH2 C COOH Amino grubu R Karboksil grubu Radikal grup 3. a) Hidroliz: Polimerlerin su yardımıyla monomerlerine ayrışması b) Dehidrasyon: Sentez sırasında suyun açığa çıktığı reaksiyonlara denir. c) Denatürasyon: Sıcaklık, pH, tuz derişimi ve basınç gibi etkenlerin protein yapısını bozmasına denir. d) Temel yağ asidi: İnsan vücudunda sentezlenemeyip besinlerle beraber alınması gereken yağ asitlerine denir. 4. 5. a) I. tüp &4 laktoz, 3 maltoz b) II. tüp & 2 maltoz c) III. tüp & 6 sükroz, 5 maltoz Organik bileşiklere ait aşağıdaki tabloyu doldurunuz. Organik molekül Monomer Bağ çeşidi Maltoz Glikoz Glikozit Protein Amino asit Peptit Sükroz Glikoz Früktoz Glikozit Trigliserit Gliserol Yağ asiti Ester Glikojen Glikoz Glikozit 83 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 6. Fosfolipitlerin baş kısımları hidrofilik olup suya temas eder. Kuyruk kısımları ise hidrofobik olup sudan uzak olacak biçimde birbirleriyle temas ederler. 7. 1 2 Bir deney tüpüne organik yapılı X maddesi konuldu€unda renksiz bir çözelti olufluyor. 3 Deney tüpüne iyot damlatıldı€ında, çözeltide mavi–mor renk olufluyor. Deney tüpüne tükürük sıvısı ile beraber benedikt çözeltisi ilave edilip bir süre beklendi€inde, deney tüpündeki mavi –mor renk kayboluyor. 4 Deney tüpünde maltozu sindiren maltaz enzimi ilave edilip bir süre beklendi€inde, çözeltide kırmızı renk olufluyor. Niflasta + iyot $ mavi - mor renk Glikoz + benedikt çözeltisi $ kırmızı renk 8. X a. Deney tüpüne konulan X maddesi nişastadır. ✓ b. Tükürük sıvısında hidroliz enzimleri bulunur. X c. Maltaz enzimin aktivite göstermesi deney tüpündeki su miktarını arttırır. X d. Tükürük sıvısındaki enzimler nişastayı monomerlerine parçalamıştır. ✓ e. Maltaz enzimi maltozu sindirerek, glikoz oluşumunu sağlamıştır. X f. Deney düzeneğinde anabolik bir olay gerçekleşmiştir. a) 100 molekül glikozun kullanıldığı nişasta sentezi (99) b) 10 molekül gliserol ile 90 molekül yağ asidinin bulunduğu ortamda gerçekleşen trigliserit sentezi (30) c) 50 molekül amino asitin kullanıldığı protein sentezi (49) d) 100 molekül glikozun kullanıldığı malto 84 CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER ENZİMLER Canlı hücrelerde gerçekleşen yapım ve yıkım tepkimelerinin tamamına metabolizma dendiğini daha önce öğrenmiştiniz. Hücrelerdeki metabolik olayların gerçekleşebilmesi için tepkimeye girecek moleküllerin aktifleşmesi ve belirli bir enerji düzeyine ulaşması gerekir. Kimyasal bir tepkimenin başlaması için gerekli olan minimum enerji miktarına aktivasyon enerjisi adı verilir. Kimyasal tepkimelerde moleküller birbirlerine çarparak reaksiyona girerler. Bu yüzden sıcaklığın artırılması reaksiyona giren moleküllerin kinetik enerjilerini artırdığından aktivasyon enerjisi daha çabuk aşılır ve reaksiyon hızlanır. Bu yöntem hücrelerde kullanılamaz. Çünkü sıcaklığın artması hücre yapısını oluşturan proteinlerin bozulmasına neden olur ve hücre zarar görür. Bu yüzden hücreler kimyasal tepkimeleri hızlandırmak için katalizör adı verilen maddeleri kullanırlar. Katalizör varlığında ilgili moleküller fazla ısıya gerek duyulmadan tepkimeye girebilirler. Katalizörler reaksiyonu hızlandırdığı gibi reaksiyon sonunda yapısal bir değişime de uğramaz. Canlı hücrelerde kullanılan katalizörlere enzim denir. UYARI Enzimler aktivasyon enerjisini düşürerek reaksiyon hızını artıran biyolojik katalizörlerdir. a) Enzimsiz b) Enzimli Sükroz glikoz + fruktoz Enzim yokken gerekli aktivasyon enerjisi Sükroz Enzim kullanılmadı€ı zaman sükrozun glikoz ve fruktoza parçalanması için gerekli olan aktivasyon enerjisi fazla olup reaksiyon yavafl gerçekleflir. glikoz + fruktoz Enzim varken gerekli aktivasyon enerjisi Sükraz enzimi kullanıldı€ında aktivasyon enerjisi azaldı€ından sükrozun parçalanması daha hızlı olur. Enzimlerin Yapısı Protein (apoenzim) + Vitamin (koenzim) Substrat Enzimler protein yapılı organik moleküllerdir. DNA'daki kalıtsal bilgiye (gen) göre sadece canlı hücrelerde sentezlenirler. Enzimler yapısına göre basit ve bileşik enzimler olarak ikiye ayrılırlar. Basit enzimler: Sadece proteinden meydana gelir. Metabolik aktivite için yardımcı bir kısma gerek duymaz. Pepsin ve üreaz bu tür enzimlerdir. Bileşik enzimler: Protein ve yardımcı kısımdan oluşurlar. Birçok enzim etkinlik gösterebilmek için apoenzim adı verilen protein kısım ile birlikte kofaktör adı verilen protein olmayan moleküllere ihtiyaç duyar. Kofaktörler organik veya inorganik yapılı olabilir. Enzim aktivitesinde görev yapan Fe+2, Mn+2, Mg+2 ve Zn+2 vb. iyonlar inorganik kofaktörlerdir. Kofaktörler organik bir molekül ise koenzim adını alır. B grubu vitaminlerin çoğu koenzimlerin önemli bir parçasını oluşturur. Holoenzim (tam enzim) Apoenzim ve koenzim birleşerek bileşik enzimleri oluşturur. Bileşik enzimlerde apoenzim etki edeceği maddeyi (substrat) belirlerken, koenzim ya da kofaktör kısmı enzimlerin esas iş yapan bölümünü oluşturur. Bu kısım enzimin protein olan bölümünden daha küçüktür. 85 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji III. ENZİMLER ve VİTAMİNLER ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Besinlerle beraber yeterli oranda vitamin ya da mineral alınmazsa, bazı enzimler iş göremeyeceğinden metabolik aksaklıklar sonucunda bazı hastalıklar ortaya çıkar. 1 Substrat aktif bölgeye girer ve zay›f ba€larla buraya ba€lan›r. Bu arada enzim biçim de€ifltirir ve aktif bölgesi substrat› sarmalayacak duruma gelir.(indüklenmifl uyum) UYARI Bir apoenzim, belirli bir koenzim ya da kofaktörle çalışır. Fakat bir koenzim ya da kofaktör birden fazla apoenzimle çalışabilir. Bu nedenle hücrelerde bulunan apoenzim çeşidi, koenzim ya da kofaktör çeşidinden fazladır. Substrat (sükroz) Enzim (sükraz) Enzimlerin Özellikleri + H O 2 4 Aktif bölge baflka bir substrat molekülü için haz›rd›r. 1. Enzimlerin etkilediği maddeye substrat denir. 2. Enzim molekülünün sadece belirli bir kısmı substrata bağlanır. Aktif bölge olarak adlandırılan bu kısım, apoenzim kısmındaki bir cep ya da oluk görünümündedir. Enzimin hangi substrata etki edeceği aktif bölgenin özgün şekli ile belirlenir. 3. Enzim ve substrat arasında anahtar – kilit uyumu vardır. Bu yüzden her enzim, belirli bir substrata etki edebilir. Enzim substratına geçici olarak aktif bölgeden bağlanır ve enzim – substrat kompleksi (ES) oluşur. Enzimin etkisi ile substrat ürüne dönüşür. Enzim hiç bir değişikliğe uğramadan reaksiyondan ayrılır. Glikoz 3 Ürünler serbest b›rak›l›r. Fruktoz 2 Substrat ürünlere dönüfltürülür. Bir enzimin katalitik döngüsü. Bu örnekteki sükraz enzimi sükrozun glikoz ve fruktoza hidrolizini katalizlemektedir. E S ES M+N Substrat Enzim–substrat kompleksi Ürün + Enzim + E Enzim 4 Aktif bölge Substrat 1 Ürün 2 Enzim 3 5 Enzim–substrat kompleksi Enzimin etki mekanizması: (1) Substrat enzimin aktif bölgesine geçici olarak bağlanır ve (2) enzim – substrat kompleksi oluşur. (3) Substrat ürüne dönüşür ve (4) ürün reaksiyondan ayrılır. (5) Enzim hiç bir değişikliğe uğramaz. 4. Enzimler hiçbir değişime uğramadan reaksiyonlardan ayrılır. Bu nedenle aynı reaksiyon çeşidinde defalarca kullanılabilirler. Yapısı bozulan enzimler parçalanır ve yeniden sentezlenir. 5. Enzimler genelde belirli bir reaksiyona özgüdür. Bu nedenle her hücrede tepkime çeşidi kadar enzim çeşidi bulunur. 6. Enzimlerin çoğu tersinirdir. Reaksiyonları çift yönlü gerçekleştirirler. Alyuvar hücrelerimizde karbondioksit taşınımında görev alan karbonik anhidraz enzimi tersinir çalışan enzimlere örnektir. CO 2 + H 2 O 86 Karbonik anhidraz H 2 CO3 Sindirim enzimleri tersinir değildir. Reaksiyonları tek yönlü gerçekleştirirler. İlk substrat (treonin) 7. Enzimler hücrede üretilir. Hücre içinde ve hücre dışında çalışabilir. 8. Enzimler çok hızlı çalışır. İnsan vücudunda hücresel solunum sonucu zehirli bir molekül olan hidrojen peroksit (H2O2) oluşur. Karaciğer hücrelerinde katalaz enziminin varlığında saniyede beş milyon H2O2 , su ve oksijene parçalanabilir. Katalaz enziminin yokluğunda aynı miktarda H2O2' nin parçalanması üç yüz yıl sürer. Aktif bölgeye treonin bağlı Enzim 1 (treonin deaminaz) Aktif bölge artık treonini bağlayamaz. Ara–ürün A Enzim 2 Ara–ürün B Allosterik bölgede izolösin bağlı H2 O2 Enzim 3 katalaz 1 H2 O + O2 2 Ara–ürün C Geri–bildirimli inhibisyon Enzim 4 9. Ara–ürün D Enzim 5 Enzimler genel olarak hücrelerde takım halinde çalışırlar. Bir enzimin ürünü diğer enzimin substratı olabilir. İnsanlarda nişasta sindiriminde amilaz ve maltaz enzimleri takım halinde çalışır. Niflasta + H 2 O Amilaz Maltoz + Dekstrin \ Ürün Son–ürün (izolösin) Maltoz + H2 O \ Maltaz Glikoz + Glikoz Substrat Geri bildirimli inhibisyon. Metabolik yolların birçoğu son ürün tarafından açık ya da kapalı durumda tutulur. Son ürün metabolik yolun ilk enzimlerinden birisinin allosterik inhibitörü gibi davranır. Bu örnekte izolösin amino asidinin sentezlendiği metabolik yol görülmektedir. 10. Takım halinde çalışan enzimlerin aktiviteleri geri beslenme mekanizması ile denetlenir. Miktarı yeterli düzeye ulaşan son ürün ilk enzime bağlanarak tepkimeyi durdurur (son ürünün inhibitör etkisi). Hücrede son ürün tükendiğinde takımdaki enzimler yeniden çalışmaya başlar. Ara ürün A Substrat Enzim 1 Son ürün Ara ürün B Enzim 2 Enzim 3 Son ürün Geri bildirim Geri bildirim mekanizması Takım halinde çalışan enzimlerde miktarı belirli bir düzeye gelen son ürün, ilk enzime bağlanarak substratla tepkimeye girmesini engeller ve tepkime durur. 11. Aktif enzimler substratın sonuna –az eki getirilerek adlandırılır (Maltaz, lipaz, peptidaz gibi). Pasif enzimler genel olarak –jen ekiyle biter (Pepsinojen, tripsinojen gibi). 12. Her enzimin yapımından bir gen sorumludur. Genin mutasyona uğraması, ilgili enzimin sentezini engeller. 87 ÜNİTE – 2 Yaşam Bilimi Biyoloji UYARI ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Enzimlerin Çalışmasını Etkileyen Faktörler Enzimler protein yapılı olduklarından, ortamdaki sıcaklık değişimlerinden etkilenirler. Enzimin en iyi çalışabileceği sıcaklığa optimum sıcaklık denir. Enzimler genelde 30–40°C arasında maksimum etkinlik gösterirler (İnsanda optimum sıcaklık 37°C dir). Tepkime h›z› a– Sıcaklık: 20 40 S›cakl›k (°C) Bir enzimatik tepkimenin hızı belirli bir noktaya kadar, artan sıcaklığa bağlı olarak artar. Bunun nedeni sıcaklık artışından dolayı, substratların hızlı hareket etmesi ve enzimin aktif bölgesi ile daha sık çarpışmasıdır. Ancak belirli bir sıcaklığın üzerine çıkıldığında enzimler denatüre olduğundan (aktif bölgenin şekli bozulur), enzimatik tepkimenin hızı aniden düşer. Yüksek sıcaklıkta (55–60°C) enzimlerin yapısı bozulduğundan, sıcaklık normale dönse de enzimler çalışamaz. Optimumdan düşük sıcaklıklarda enzimin etkinliği azalır, fakat yapısı bozulmaz. Bu durumda sıcaklığın belirli bir dereceye kadar artırılması enzimatik tepkimenin hızını da artırır. Her enzimin optimum bir pH' sı vardır. Bir çok enzimin optimal pH değeri 7 civarındadır. Bazı enzimler asidik, bazıları ise bazik ortamda optimal aktivite gösterebilirler. Örneğin midede protein sindiriminde görev alan pepsin enzimi pH = 2' de yani asidik ortamda iyi çalışır. İnce bağırsakta protein sindiriminde görev alan tripsin enzimi ise pH = 8,5' ta yani bazik ortamda iyi çalışır. Tepkime h›z› b– pH derecesi: Pepsin 0 Amilaz Tripsin 7 pH UYARI Ortamın pH' ındaki ani değişimler enzimlerin denatürasyonuna neden olabilir. Sıcaklık ve pH değerlerinin optimum olduğu ortamda yeterli substrat varsa enzim yoğunluğu arttıkça tepkime hızı da artar. Tepkime h›z› c– Enzim yoğunluğu: Enzim yo€unlu€u 88 11 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji UYARI Ortamdaki substrat miktarı sınırlı ise enzim yoğunluğu artsa bile reaksiyon bir süre devam eder daha sonra durur. Bunun nedeni ortamda substratın kalmamasıdır. Substrat Aktif bölge (a) Substrat normal olarak enzimin aktif bölgesine bağlanır. Enzim miktarının sabit tutulduğu bir ortamda substrat yoğunluğu arttıkça reaksiyon hızı maksimum bir değere ulaştıktan sonra sabit kalır. Bunun nedeni enzimlerin substrata doymasıdır. Tepkime h›z› d– Substrat yoğunluğu: Substrat yo€unlu€u Kompetitif inhibitör Enzimler substratı dış yüzeylerinden başlayarak etkiler. Bu sebeple substratın yüzey alanı arttıkça enzim etkinliği de artar ve tepkime hızlanır. Ağızda uzun süre çiğnenen besinlerin sindiriminin daha kısa sürede tamamlaması bu yüzdendir. f– (b) Kompetitif inhibitör substratı taklit ederek enzimin aktif bölgesine bağlanır. Tepkime h›z› e– Substrat yüzeyi: Substrat yüzeyi Su: Enzimlerin etkinlik gösterebilmeleri için ortamda belirli bir oranda suyun bulunması gerekir. Genellikle su yoğunluğunun %15'in altında olduğu ortamlarda enzimler görev yapamaz. UYARI Annelerimizin besinleri kurutarak saklaması ve reçellerin uzun süre bozulmadan kalabilmeleri su yoğunluğu ile ilgilidir. Bu yöntemlerle su yoğunluğu %15 in altına düştüğünden mikroorganizmaların çürümeye neden olan enzimleri iş göremez. Böylece besinler uzun süre bozulmadan saklanabilir. g– Kimyasal maddelerin etkisi: Enzimlerin etkinliğini artıran maddelere aktivatör adı verilir. Aktivatör kimyasal bir madde ya da başka bir enzim olabilir. Kalsiyum ve magnezyum gibi bazı iyonlar aktivatör maddelere örnektir. Kompetitif–olmayan inhibitör (c) Kompetitif olmayan inhibitör enzimin başka bir bölgesine bağlanıp, aktif bölgenin şeklini değiştirir. Enzim etkinliğini azaltan ya da durduran maddelere inhibitör adı verilir. Siyanür, kurşun ve civa gibi ağır metal iyonları inhibitör maddelerdir. İnhibitör maddeler ikiye ayrılır. Kompetitif inhibitörler doğrudan enzimin aktif bölgesine bağlanarak enzim ve substratın birleşmesini engeller. Kompetitif olmayan inhibitörler enzimin başka bir bölgesine bağlanıp aktif bölgenin şeklinin değişmesine neden olarak enzimlerin substrata bağlanmasını engeller. 89 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji VİTAMİNLER Vücudumuzda düzenleyici olarak görev yapan ve hastalıklara karşı direncimizi artıran organik moleküllerdir. Küçük yapılı olduklarından sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler. Organik yapılı olmalarına rağmen enerji kaynağı olarak kullanılmazlar. Büyük bir bölümü enzimlerin yardımcı kısmı olan koenzim olarak görev yapar. Protein, karbonhidrat ve yağ gibi organik moleküller hücre yapısına katılırken vitaminler hücre yapısına katılmazlar. Bitkiler ihtiyaç duydukları vitaminleri sentezleyebilirler. Hayvanlar ise vitamin ihtiyaçlarını yedikleri besinlerden karşılarlar. Bazı vitaminler provitamin olarak alınıp karaciğer, bağırsak ya da deride, vücudun kullanabileceği vitaminlere dönüştürülür. UYARI Birçok vitamin koenzim olarak kullanıldığından, vücuttaki vitamin eksikliğinde bazı enzimler görev yapamaz. Buna bağlı olarak bireyde bazı metabolik aksaklıklar ve hastalıklar ortaya çıkar. Vitaminler yağda ve suda çözünen vitaminler olmak üzere iki grupta incelenir. H Yağda çözünen vitaminler: ➢ A, D, E ve K vitaminleri yağda çözünen vitaminlerdir. ➢ Fazlası karaciğerde depolanır. Bu nedenle eksiklik belirtileri geç görülür. ➢ Aşırı miktarda alınmaları zehirlenmeye neden olabilir. Havuçta bol miktarda A vitamini bulunur. ➢ Besinlerle alınan yağ miktarı yeterli olmazsa, bu vitaminlerin emilim oranı azalır. H Suda çözünen vitaminler: ➢ C vitamini ile B grubu (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) vitaminleri suda çözünen vitaminlerdir. ➢ Fazlası genelde depo edilemediğinden idrarla atılır. Bu nedenle günlük olarak alınmalıdır. ➢ Vücutta depolanamadığı için eksiklik belirtileri çabuk ortaya çıkar. A Vitamini İhtiyacımız olan A vitaminini besinlerle doğrudan ya da provitamin A olarak alırız. Provitamin A karaciğerde A vitaminine dönüştürülüp kana verilir. Görme olayında etkili olan maddelerin yapısına katılır. Bu nedenle eksikliğinde gece körlüğü ortaya çıkar. Hücre yenilenmesi, mikroorganizmalara karşı direnç sağlanması ve cildimizin güneşin zararlı ışınlarından korunması için gereklidir. Hayvansal besinlerden balık yağında, süt, peynir ve tereyağında, bitkisel besinlerden havuç, domates ve kayısı gibi sebze ve meyvelerde bulunur. D Vitamini Büyüme döneminde yeterince D vitamini alınmazsa kemikler yeterince sertleşmediğinden raşitizm hastalığı ortaya çıkar. 90 Besinlerle alınan provitamin D'den güneş ışığı yardımıyla deri altı hücrelerinde sentezlenir. Kalsiyum ve fosforun ince bağırsaktan emilmesini hızlandırır. Kalsitonin hormonu ile beraber kandaki kalsiyumun kemiklere geçmesi ve depolanmasını düzenleyerek kemiklerin sertleşmesini sağlar. Büyüme döneminde bu vitaminin yeterince alınmaması kemiklerin gerekli oranda sertleşmemesine ve raşitizm hastalığının ortaya çıkmasına neden olur. Balık yağında bol, süt ve yumurta sarısında az miktarda bulunur. Dişilerde yumurtalık, erkeklerde testis gelişiminde etkilidir. Eksikliğinde kısırlık görülür. Antioksidan özelliği ile kansere karşı koruyucu etkisi vardır. Bitkisel yağlarda, et, süt ve yumurta sarısında bulunur. K Vitamini a) Portakal Besinlerle alınabildiği gibi kalın bağırsaklarımızda yaşayan bazı yararlı bakterilerce de üretilebilir. Kanın pıhtılaşmasında görev yapar. Eksikliğinde pıhtılaşma süresi uzadığından, kan kaybı artar. Ispanak, domates, lahana, soya fasulyesi, yulaf ve karnıbahar gibi sebzelerde bulunur. UYARI Bilinçsiz antibiyotik kullanımı kalın bağırsaklarımızdaki bakterilere zarar verebileceğinden, vücudumuzda K vitamini eksikliği ortaya çıkabilir. C Vitamini b) Limon Turunçgillerde bol miktarda C vitamini bulunur. Bağışıklık sisteminin güçlenmesi ve sinir sistemimizin düzenli çalışması için gereklidir. Ayrıca bağ doku hücreleri arasında bulunan kollagen proteininin sentezinde görev alır. C vitamininin eksikliğinde skorbit hastalığı oluşur. Diş etlerinin kanaması ve yaraların geç iyileşmesi skorbitin belirtileridir. Hava ya da ışıkla temas ettiğinde çabuk bozulduğundan, C vitamini içeren besinlerin taze tüketilmesi gerekir. Taze sebze ve meyvelerde bol miktarda bulunur. Portakal, limon, greyfurt, yeşil biber, domates, kuşburnu ve çilek gibi besinler C vitamini bakımından zengindir. B1 Vitamini (Tiyamin) Karbonhidrat metabolizması, kalbin çalışması, sinir sisteminin sağlığı ve zihinsel aktivitelerin düzenlenmesinde etkilidir. Uzun süreli eksikliğinde kalp yetmezliği, sinir sisteminin bozulması gibi belirtileri olan beriberi hastalığı ortaya çıkar. Tahıl kabuklarında, bira mayalarında, fasulye ve mercimek gibi besinlerde bulunur. B2 Vitamini (Riboflavin) Solunum enzimlerinin yapısına koenzim olarak katılır. Bağırsaklarda demir emilimi ve görme olaylarında etkilidir. Eksikliğinde görme bozuklukları, deri ve ağızda yaralar ortaya çıkar. Karaciğer, et, süt, tahıllar ve yeşil yapraklı sebzelerde bulunur. 91 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji E Vitamini ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji B3 Vitamini (Niyasin = PP) Sinir sisteminin sağlığı, besinlerden enerji elde edilmesi gibi olaylarda görev alır. Eksikliğinde pellegra hastalığı oluşur. Sinir ve sindirim sistemi bozuklukları, deride yaralar ve davranış bozukluğu bu hastalığın belirtileridir. Karaciğer, böbrek, bira mayası, yumurta, bezelye ve kuru fasulye gibi besinlerde bulunur. B5 Vitamini (Pantotenik Asit) B3 vitamininin eksikliğinde ortaya çıkan pellegra hastalığında deride yaralar oluşur. Strese karşı hormon üretimi, yağ metabolizması, vücudu iltihaplara karşı koruma ile saç ve cilt sağlığında etkilidir. Tüm besin çeşitlerinde bulunduğu için eksikliğine bağlı belirtilerin ortaya çıkması zordur. B6 Vitamini (Piridoksin) Amino asit üretimi, kan hücrelerinin üretimi, sodyum ve potasyum dengesinin sağlanması, bağışıklık ve sinir sisteminin düzenli çalışması için gereklidir. Eksikliğinde deride yaralar, havale ve anemi görülür. Taze et ve sebzelerde, karaciğer, balık, böbrek, tohumlar ve yumurta sarısında bulunur. B7 Vitamini (Biotin) Sinir ve sindirim sistemlerinin çalışmasını düzenler. Saç, tırnak ve cilt sağlığında etkilidir. Çiğ yumurta bağırsaklarda biotin emilimini engeller. Bu nedenle fazla tüketilmemesi gerekir. Tüm besinlerde bulunduğu için eksikliğine bağlı belirtileri görmek zordur. B9 Vitamini (Folik asit) Kan hücrelerinin üretimi, hücre yenilenmesi, sinir ve sindirim sistemlerinin çalışmasında etkilidir. Eksikliğinde anemi, deride yaralar görülür. En fazla ıspanak yaprağında bulunur. B12 Vitamini (Kobalamin) Alyuvar üretimi, DNA sentezi, amino asit üretimi ve hücre bölünmesi için gereklidir. Bitkisel besinlerde bulunmaz. Bağırsak bakterileri tarafından üretildiği gibi, karaciğer, et, yumurta ve süt ürünleri gibi hayvansal besinlerle de alınabilir. 92 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Okuma Metni Vitamin Eksikliğinde Görülen Hastalıklar Milyonlarca insan vitamin alır. Fakat niçin vitaminlere ihtiyaç duyduklarını ve vücutlarının onları nasıl kullandığını çok az kişi bilir. Bitkiler kendi vitaminlerinin hepsini bizzat kendileri yapabilirler. Fakat insanlar ve diğer hayvanlar, vitaminleri günlük besinlerinde çok az miktarda da olsa, almak zorundadır. Vitaminler organik moleküllerdir ve içinde çözündükleri maddelere göre sınıflandırılırlar. Dört tane yağda çözünen vitamin (A,D,E, ve K) ve dokuz tane de suda çözünen vitamin (C vitamini ve sekiz B kompleks vitaminleri) vardır. D vitamini, güneşlenildiği zaman insan vücudunda sentezlenir. Hem D vitamini hem de B12 (diğer adıyla kobalamin), yumurtadan ve süt ürünlerinden sağlanabilir. Diğer bütün vitaminler bitkilerden alınabilir. Bu okuma parçasında, önemli bitki-türevli vitaminler olan A vitamini ile C ve B-grubu vitaminler (B1, B2 ve niasin) ele alınmıştır. A vitamini, (diğer adıyla retinol), gözlerdeki önemli bir görme pigmentinin öncül maddesidir. A vitaminin eksikliği ilk önce gece körlüğü şeklinde ortaya çıkar. A vitamini cilt sağlığı ve ağız, bağırsak ve akciğerlerin içini kaplayan dokuların korunup bakılması için de gereklidir. Eksikliği halinde, ciltte buruşukluk ve kuruma, iç organlarda ve bağırsakta enfeksiyonlar görülebilir. Bitkilerde turuncu renkli bir pigment olan (beta)-karoten, önemli bir A vitamini kaynağıdır. Yendiği zaman, -karoten kolayca emilen iki molekül retinole ayrılır. Takviye (destek) olarak alınan besinlere ve içeceklere -karoten’nin sıkça ilave edilmesinin sebebi budur. Son yıllarda, A vitaminin bir antioksidant olarak da görev yaptığı konusu araştırılmaktadır. Antioksidantların hücrelerdeki ve dokulardaki yıkıcı iyonları uzaklaştırarak, kanser ve kalp hastalıkları riskini azalttığı düşünülmektedir. A vitamini sarı, turuncu ve koyu yeşil bitkilerde ve meyvelerde bol miktardab ulunur. C vitamini (diğer adıyla askorbik asit), bir çok taze sebze ve meyvede, özellikle limon ve portakal gibi turunçgillerin meyvelerinde bol miktarda bulunur. Bu vitamin, hücreleri ve dokuları bir arada tutmak için tutkal gibi görev yapan ve kollajen adı verilen bir çeşit bağ dokunun sentezi için gereklidir. Kollajen deride, kemiklerde, dişlerde, kıkırdakta ve kan damarlarında bulunur. C vitaminin eksikliği; diş etlerinin kanadığı, kemiklerin kırılgan olduğu ve yaraların iyileşmediği skorbit (scurvy) adı verilen bir hastalığa neden olur. Uzun okyanus seyahatlerindeki gemiciler, 1800’den önceki yıllarda, özellikle skorbite yakalanıyordu. Sonra İngiliz donanması bu hastalığı önlemek için bütün gemicilerin günlük belirli bir dozda limon veya misket limonu suyu almasını istedi. Alınması önerilen günlük C vitamini miktarı (RDA) 75-90 mg’dır. Nobel ödülü kazanan kimyacı Linus Pauling, 1970’li yıllarda, günlük 2000 mg’a kadar C vitamini alınmasının soğuk algınlığı ve viral enfeksiyonları önlediğini ve hatta bazı kanserleri tedavi ettiğini ileri sürmüştü. Daha sonraki araştırmalar bu iddiaların bazılarını desteklemiştir; ancak, diğer bazı araştırmacılar, günlük 100 mg’dan fazla alınan C vitamininin herhangi bir yarar sağlamaksızın vücuttana tıldığınıb elirtirler. B grubu vitaminlerinin hepsi, enerji sağlamak için besinlerin metabolizmasında koenzim olarak görev yaparlar. B12 hariç, Bgrubu vitaminlerin hepsi tüm tahıllarda, baklagillerde, tohumlarda, sert kabuklu çerezlerde ve yeşil yapraklı sebzelerde bulunur. Tiyaminin (diğer adıyla B1 vitamini) eksikliği; yorgunluğa, unutkanlığa, ödem oluşumuna veya dokusal şişmelere ve en sonunda da kalp durmasına ve ölüme neden olur. Beriberi adı verilen bu hastalık, ana besin kaynağı parlatılmış pirinç olan doğu Asya’da çok yaygındı. Tiyamin kahverengi pirinç kabuğunda bulunur, fakat pirincin parlatılma işlemis ırasındau zaklaştırılmaktadır. Niyasin (B3 vitamini) ve riboflavin (B2 vitamini) vitaminlerinin her ikisi de, koenzimleri oluşturmak üzere nükleotidlerle birleşir. Bu koenzimler, enerji metabolizmasında hayati rol oynarlar. Onlar olmadan, hücreler ölür. Ribo-flavin noksanlığı başlıca ağız ve gözleri etkiler; fakat niyasinin eksikliği vücuttaki her organı etkilemektedir. Niyasin eksikliği pellagra denilen bir hastalığa yol açar. Bu hastalığın başlıca belirtileri deride bozulmalar, unutkanlık, ishal ve en sonunda ölümdür. Pellagra hastalığı, günlük temel besin kaynağı mısır olan bölgelerde yaygındır. Bunun nedeni de mısırda niyasin bulunmamasıdır. Öte yandan yer fıstığı çok zengin bir niyasin kaynağıdır. Gün aşırı bir avuç dolusu yer fıstığı yenilmesi pellagrayı önleyebilir. En son elde edilen bilgilere göre niyasin, kandaki kolesterol düzeyini azaltmaktadır. Ne yazık ki, niyasin fazla dozda alınırsat oksiky ane tkilerg östermektedir. 93 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji DERS NOTLARI 94 Enzimler ve Vitaminler Boşluk Tamamlama Soruları ➢ aktivatör ➢ katalizör ➢ substrat ➢ aktivasyon ➢ vitamin ➢ su ➢ optimum ➢ tersinir ➢ anahtar – kilit ➢ inhibitör ➢ D vitamini ➢ asidik ➢ yağ ➢ kompetitif ➢ aktif ➢ skorbit Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri tabloda verilen kavramlar ile tamamlayınız. 1. Enzimlerin etkilediği maddeye ................................. denir. 2. A, D, E ve K ................................. da çözünen vitaminlerdir. 3. Bir reaksiyonun başlaması için gerekli olan minimum enerji miktarına ................................. enerjisi adı verilir. 4. Substratın zayıf kimyasal bağlarla enzime bağlandığı özgül kısma ................................. bölge denir. 5. ................................. enzimler reaksiyonları çift yönlü gerçekleştirirler. 6. Enzimler metabolik olayları hızlandırıp değişime uğramadan ayrıldıkları için biyolojik ................................. olarak adlandırılır. 7. ................................. sıcaklıkta enzimatik tepkimenin hızı maksimum olur. 8. .................................ler organik yapılı oldukları halde enerji vermez ve sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler. 9. ................................. eksikliğinde kemikler yeterince sertleşemediğinden raşitizm hastalığı ortaya çıkar. 10. B grubu ve C vitaminleri ................................. da çözünen vitaminlerdir. 11. Enzim etkinliğini azaltan ya da durduran maddelere ................................. adı verilir. 12. Midede protein sindirimini sağlayan pepsin enzimi ................................. ortamda maksimum etkinlik gösterir. 13. Enzim ve substrat arasında ................................. uyumu vardır. Bu nedenle her enzim ancak belirli bir substratı etkileyebilir. 14. Kalsiyum ve magnezyum gibi enzim etkinliğini artıran maddelere ................................. adı verilir. 15. ................................. inhibitörler doğrudan enzimin aktif bölgesine bağlanarak, enzim ve substratın birleşmesini engellerler. 16. C vitamini eksikliğinde................................. hastalığı ortaya çıkar. 95 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 2 Enzimler ve Vitaminler Doğru – Yanlış Soruları Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. 1. Yağda çözünen vitaminlerin fazlası karaciğerde depolanır. 2. Sıcaklığın belirli bir değerin üzerine çıkması durumunda, aktif bölgenin şekli bozulur ve enzimler çalışamaz. 3. Enzim miktarının sabit olduğu bir ortamda, substrat yoğunluğunun sürekli artırılması durumunda reaksiyon sürekli hızlanır. 4. Bileşik enzimlerin yapısına katılan mineraller koenzim olarak adlandırılır. 5. Karaciğerde üretilen katalaz enzimi zehirli bir madde olan hidrojen peroksiti, zehirsiz maddeler olan suya ve oksijene çevirir. 6. Her enzimin tersinir özelliği vardır. 7. Enzimler reaksiyonun başlaması için gerekli olan aktivasyon enerjisini düşürerek, hem harcanan ATP miktarını azaltır hem de reaksiyon hızını artırırlar. 8. Bir koenzim sadece bir apoenzimle çalışabilir. 9. Bileşik enzimlerin apoenzim kısmı bir genin kontrolünde ribozomda üretilir. 10. Metabolik bir reaksiyonda substrat, enzimin aktif bölgesine zayıf bağlarla bağlanarak geçici bir yapı olan enzim – substrat kompleksi oluşur. 11. Takım halinde çalışan iki enzimden bir tanesinin ürünü diğerinin substratı olur. 12. Enzimler sadece hücre içinde çalışabilir. 13. Midedeki pepsin enzimi bazik, ince bağırsaktaki tripsin enzimi asidik ortamda maksimum etkinlik gösterir. 14. Optimumdan düşük sıcaklıklarda enzimin etkinliği azalır, fakat yapısı bozulmaz. 15. Bileşik enzimlerin yardımcı kısmı organik ya da inorganik yapılı olabilir. 96 Enzimler ve Vitaminler Grafik Çizme Tepkime h›z› Enzim ve substrat yoğunluğu tepkime hızını etkileyen faktörlerden iki tanesidir. Enzim ve substrat yoğunluğuna ait aşağıdaki üç farklı durum için grafikleri çiziniz. a) Enzim miktarı sabit, substrat miktarı sürekli artan b) Enzim ve substrat miktarı sürekli artan c) Substrat miktarı sınırlı, enzim miktarı sürekli artan Tepkime h›z› Zaman Tepkime h›z› Zaman Zaman Etkinlik – 4 Enzimler ve Vitaminler Eşleştirme Aşağıdaki tabloda bazı vitaminler ile bu vitaminlerin eksikliğinde ortaya çıkan hastalıklar verilmiştir. Uygun eşleştirmeleri yapınız. Vitamin çeşidi Eksikliğinde görülen hastalık … A vitamini a. Raşitizm … B1 vitamini b. Skorbit … C vitamini c. Kısırlık … D vitamini d. Kanın geç pıhtılaşması … E vitamini e. Gece körlüğü … K vitamini f. Beriberi 97 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 5 Enzimler ve Vitaminler Tanılayıcı Dallanmış Ağaç Aşağıda birbiri ile bağlantılı Doğru/Yanlış tipinde ifadeler içeren tanılayıcı dallanmış ağaç tekniğinde bir soru verilmiştir. a ifadesinden başlayarak her Doğru ya da Yanlış cevabınıza göre çıkışlardan sadece birini işaretleyiniz. Örneğin; a ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise b ifadesine, yanlış ise c ifadesine ulaşılır. b ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise d ifadesine, yanlış ise e ifadesine ulaşılır. d ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise 1. çıkışa, yanlış ise 2. çıkışa ulaşılır. a Bileflik enzimler protein ve yardımcı bir kısımdan oluflur. D Y c b Enzimlerin protein kısmı apoenzim olarak adlandırılır. Yardımcı kısımda vitamin ya da mineral bulunabilir. D e d Yardımcı kısım vitamin ise kofaktör olarak adlandırılır. D 1. ç›k›fl 98 D Y Y 2. ç›k›fl g f Yardımcı kısımda bulunan mineral inorganik bir maddedir. D 3. ç›k›fl Y 4. ç›k›fl Y Bir apoenzim birden fazla kofaktör ile çalıflabilir. D 5. ç›k›fl Y 6. ç›k›fl Apoenzim ve yardımcı k›sma birlikte holoenzim adı verilir. D 7. ç›k›fl Y 8. ç›k›fl 1. A ve D vitaminleri için, 4. Tepkime hızı I. vücuda provitamin olarak alınabilmesi, II. fazlasının karaciğerde depolanabilmesi, III. koenzim olarak enzimlerin yapısına katılabilmesi özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız II B) I ve II D) II ve III C) I ve III a E) I, II ve III b Sıcaklık c Yukarıda enzimatik bir tepkime hızının sıcaklığa göre değişimi verilmiştir. Grafikle ilgili aşağıdaki yorumlardan hangisi doğru değildir? A) b enzimin en iyi çalıştığı sıcaklıktır. B) a'da sıcaklığın artması tepkime hızını olumlu etkilemiştir. 2. C) c'de enzim, yüksek sıcaklıktan dolayı denatüre olmuştur. Aktivasyon enerjisi a reaksiyonu b reaksiyonu D) Sıcaklık ve tepkime hızı arasında doğru orantı vardır. E) a'da sıcaklık artışına bağlı olarak substratların, enzimin aktif bölgesine çarpma hızı artar. Substrat Ürün Reaksiyonun ilerlemesi 5. Aynı miktar ve çeşitteki substrat ile başlayan a ve b reaksiyonlarına ait yukarıdaki grafiğe göre; K E1 I. b'de enzim kullanılmıştır. E2 M E3 R E4 N L II. a'da aktivasyon için harcanan ATP miktarı b'den çoktur. III. a'daki reaksiyon, b'den daha hızlı gerçekleşir. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve III Yukarıda enzimatik bir tepkimenin şeması gösterilmiştir. C) I ve II Bu şemaya göre aşağıdaki yorumlardan hangisi doğru değildir? E) II ve III A) E2'nin ürünü E4'ün substratıdır. B) Enzimler takım halinde çalışabilir. C) E2 ve E3 aynı ürünü oluşturmuştur. D) E1 görev yapamazsa N ve R oluşamaz. E) E4'ün tersinir özelliği yoktur. 3. 6. Bileşik bir enzimin yapısında, I. vitamin, I. enzim, II. protein, II. ürün, III. mineral III. substrat moleküllerinden hangileri kesin olarak bulunur? A) Yalnız I D) I ve II Hayvansal bir hücrede gerçekleşen enzimatik bir reaksiyon tamamlandığında, hücredeki, B) Yalnız II moleküllerinden hangilerinin miktarı azalır? C) Yalnız III A) Yalnız I E) II ve III 1) E B) Yalnız II D) I ve II 2) C 3) B 4) D 5) C 6) C C) Yalnız III E) I ve III 99 ÜNİTE – 1 Yaşam Canlılarda Hücre–Organizma Bilimi Enerji Biyoloji Dönüşümü ve Metabolizma TEST–1 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 7. Aşağıdakilerden hangisi bütün enzimler için ortak bir özellik değildir? A) Aktivasyon enerjisini düşürme B) Asidik ortamda çalışma C) Peptit bağı içerme D) Reaksiyonu hızlandırma E) Ürünün yapısına katılmama 12. Polimer yapıdaki A maddesinin monomeri olan D'ye dönüşmesi • A • B • C E1+ X1 E2 + X1 E3 + X 2 B ^E $ Enzim, X $ Koenzimh C D yukarıdaki gibi gerçekleşir. 8. Miktar (mg) Vücuda alınan vitamin miktarı Canlının ihtiyacı olan vitamin miktarı Bu şemayla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğru değildir? A) Bir enzimin ürünü diğerinin substratı olabilir. B) Bir koenzim sadece bir enzimin yapısına katılabilir. C) Sindirim enzimleri takım halinde çalışabilir. E K B A D) X2 olmazsa E3 çalışamaz. E) E1 protein, X1 vitamin yapılıdır. Vitamin çeflidi C Yukarıdaki grafik ve vitaminlerin özellikleri düşünüldüğünde hangi vitaminin karaciğerde depolanması beklenir? A) E B) K C) B D) A E) C 13. Basit bir enzimin monomerleri arasında, I. peptit, II. glikozit, 9. Mineral ve vitaminler için, III. ester I. inorganik yapıda olma, bağlarından hangileri bulunur? II. enzimlerin yapısına katılma, A) Yalnız I III. sindirime uğramadan hücre zarından geçebilme D) I ve II özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız II B) I ve II D) II ve III C) Yalnız III E) I ve III C) I ve III E) I, II ve III 10. Aşağıdaki vitaminlerden hangisi insanın deri hücrelerinde güneş ışığının varlığında üretilebilir? A) A vitamini B) Yalnız II B) D vitamini D) E vitamini 14. Tepkime hızı X enzimi Y enzimi C) K vitamini E) C vitamini pH 0 11. Laktaz Maltaz 14 7 Yukarıda X ve Y enzimlerinin tepkime hızı pH grafikleri verilmiştir. Laktaz Grafiğe göre; Süt (Laktoz) Süt (Laktoz) Süt (Laktoz) 60 °C 30 °C 25 °C I II III I. X enzimi hem asidik, hem de bazik ortamda çalışabilir. II. X ve Y enzimlerinin ortak çalışabileceği bir pH değeri yoktur. III. Y enzimi bazik ortamda optimum faaliyet gösterir. Yukarıdaki gibi hazırlanan üç deney tüpünden hangilerinde glikoz oluşması beklenir? A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve III 100 yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız II C) Yalnız III B) Yalnız III D) I ve III E) II ve III E) II ve III 7) B 8) A 9) D 10) B 11) C 12) B 13) A C) I ve II 14) B 1. Bileşik bir enzimle ilgili; 4. I. Apoenzim kısmı protein yapılıdır. Aşağıdaki değişimlerden hangisi enzimatik bir reaksiyonun hızını diğerlerinden farklı olarak etkiler? II. Koenzim kısmında vitamin bulunur. A) Ortama inhibitör madde ilavesi III. Kofaktör kısmı mineral yapılıdır. B) Sıcaklığın optimum değerin üzerine çıkarılması C) Ortamdaki su yoğunuğun %15'in altına düşürülmesi ifadelerinden hangileri doğrudur? D) Oluşan son ürünlerin ortamdan uzaklaştırılması A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III 2. E) Asidik ortamda çalışan bir enzimin, bulunduğu deney tüpüne baz ilavesi E) I, II ve III Parça karaci€er Hafllanmıfl karaci€er 5. Kıyılmıfl karaci€er H2 O2 H2 O2 H2 O2 I II III Karaciğerde bulunan katalaz enzimi zehirli bir madde olan hidrojen peroksiti (H2O2), Katalaz H 2O 2 1 H 2O + O 2 2 Buna göre yukarıdaki deney tüplerinden hangilerinde oksijen çıkışı meydana gelir? B) I ve II C) I ve III D) II ve III 3. E) I, II ve III Sabit miktarda enzim bulunan bir deney tüpüne sürekli artan miktarda substrat ilave edilirse, tepkime hızı zaman grafiği nasıl gerçekleşir? X Çözündüğü madde Su Yağ Depo edilebilme Edilemez Edilebilir Eksikliğinde görülen hastalık Skorbit Gece körlüğü 6. X Y A) D E B) A C C) E D D) C A E) K B • Niflasta + H 2 O (Deney başlangıcında tüpte substrat bulunmamaktadır.) A) Tepkime hızı B) • Dipeptit + H 2O Tepkime hızı • Sükroz + H 2O t C) Tepkime hızı Amilaz Maltoz + Dekstrin Erepsin Sükraz Amino asit + Amino asit Glikoz + Fruktoz Yukarıda üç farklı tepkime verilmiştir. t D) Y Yukarıdaki tabloda bazı özellikleri verilen X ve Y vitaminleri aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? reaksiyonu ile parçalayıp su ve oksijen oluşturur. A) Yalnız II Vitamin Bu tepkimelerde görev alan amilaz, erepsin ve sükraz enzimleri için, Tepkime hızı I. glikozit bağlarını koparma, t E) II. hidroliz reaksiyonlarını katalizleme, t III. proteinlerin sindirimini sağlama Tepkime hızı özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız II B) Yalnız III D) I ve III t 1) E 2) C 3) A 4) D 5) D 6) A C) I ve II E) II ve III 101 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji TEST–2 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 7. Yandaki grafikte bir tepkime hızının X faktörüne bağlı değişimi gösterilmiştir. 10. İçinde maltoz şekeri ile maltaz enzimi bulunan bir deney tüpünün sıcaklığı sıfırdan başlatılıp kademeli olarak 70°C'ye kadar çıkarılıyor. Tepkime hızı Bu süreçte tüpteki glikoz miktarının değişimini gösteren grafik aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? Grafikteki X kısmına, I. sıcaklık, X II. enzim miktarı, Glikoz miktarı A) B) Glikoz miktarı III. inhibitör madde miktarı, IV. pH miktarı A) I ve II B) I ve III C) I ve IV E) III ve IV D) II ve III 8. Sıcaklık (°C) Sıcaklık (°C) değişkenlerinden hangileri yazılabilir? C) Glikoz miktarı D) Glikoz miktarı Sıcaklık (°C) Sıcaklık (°C) Bileşik enzimlerin yapısında bulunan, E) I. mineral, Glikoz miktarı II. vitamin, III. protein Sıcaklık (°C) moleküllerinden hangileri inorganik yapılıdır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III 11. Gen3 Gen1 9. Yandaki deney düzeneğinde, K • t1 anında maltaz enzimi ilave ediliyor. E2 M E4 R S Yukarıdaki tepkime dizisinin gerçekleştiği bir bitki hücresinde Gen2 mutasyona uğrarsa, hangi maddenin hücre içindeki miktarında artış görülür? 25 °C B) N Gen5 E5 Deney sonunda tüpte bir miktar maltoz kaldığına göre, deney düzeneğindeki maltoz miktarının değişimini gösteren grafik aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? Maltoz miktarı L – 100 mgr maltoz – H2O • t2 anında sıcaklık 60°C ye yükseltiliyor. A) E1 E3 Gen2 Gen4 Maltoz miktarı A) K 12. B) L C) M D) R E) S • Buzdolabında saklanan besinlerin uzun süre çürümediği • Kurutulan sebze ve meyvelerin, yaş meyve ve sebzelere göre daha uzun süre saklanabildiği t1 C) Zaman t2 t1 Maltoz miktarı D) t2 • Besinleri iyice çiğneyen bir kişide sindirimin daha çabuk tamamlandığı Zaman Maltoz miktarı Enzimler ile ilgili yukarıdaki gözlemleri yapan bir öğrenci; I. Substratın yüzey alanının artması tepkime hızını arttırır. II. Bazı enzimler asidik, bazı enzimler bazik ortamda çalışır. t1 Zaman t2 E) t1 t2 Zaman III. Ortamdaki su yoğunluğunun azalması enzimlerin çalışmasını olumsuz olarak etkiler. Maltoz miktarı sonuçlarından hangilerine ulaşabilir? A) Yalnız I t1 102 t2 D) II ve III Zaman 7) C B) I ve II 8) A 9) E 10) B 11) B 12) C C) I ve III E) I, II ve III I. amino asit, I. glikozit bağı içerme, II. su, II. sentezleri sırasında su oluşumu, III. ATP III. ribozomda üretilme moleküllerinden hangilerinin miktarı azalır? özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız I A) Yalnız II B) Yalnız II D) I ve III C) I ve II B) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 16. Maltoz ve maltaz molekülleri için, 13. Bir enzimin sentezi sırasında, C) I ve III E) I, II ve III 17. n tane glikozun kullanıldığı maltoz sentezi (I) ve nişasta sentezi (II) sırasında açığa çıkan su miktarları aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? I II A) n 2 n–1 X B) n–1 n–1 Y C) n–1 D) n 2 n 2 n 2 E) n n–1 14. H2O2 A kab› Civa Yukarıdaki deney düzeneğinde A kabına uygun koşullar altında ezilmiş karaciğer konulup bir süre bekleniyor. Bu süreçte, I. Civanın X yönünde hareket etmesi, II. A kabındaki H2O2 miktarının azalması, III. Civanın Y yönünde hareket etmesi durumlarından hangileri gerçekleşir? A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve II C) Yalnız III 18. E2 E) II ve III G E1 M S E3 E4 N R Yukarıda enzimatik bir tepkimenin şeması verilmiştir. Bu şemaya göre; I. E2 ve E3 aynı substratı farklı ürünlere dönüştürmüştür. II. E4' ün tersinir özelliği vardır. III. İki farklı enzim aynı ürünü oluşturabilir. 15. Besinlerle beraber yeterli miktarda yağ alamayan bir bireyde, aşağıdaki vitaminlerden hangisinin ince bağırsaktaki emiliminde aksaklık görülmez? A) E B) D C) K D) A yorumlarından hangileri doğrudur? A) Yalnız III E) C B) I ve II D) II ve III 13) D 14) D 15) E 16) A 17) A 18) E C) I ve III E) I, II ve III 103 1. Aşağıdaki grafikte enzimatik bir tepkimenin hızının sıcaklığa bağlı değişimi verilmiştir. I II Tepkime h›z› ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 0 20 40 60 Sıcaklık (°C) a) I. bölgede tepkime hızının artmasının nedenini yazınız. b) II. bölgede tepkime hızının azalmasının nedenini yazınız. 2. Aşağıda vitamin ve minerallere ait bazı özellikler verilmiştir. Ortak olan özelliklerin yanındaki kutuya (✓), ortak olmayan özelliklerin yanındaki kutuya (X) işareti koyunuz. a. Organik yapılı olma b. Enzim yapısına katılma c. Enerji verici olarak kulanılmama d. Ototrof canlılar tarafından üretilme e. Sindirime uğramadan hücre zarından geçebilme f. 3. Düzenleyici olarak görev yapma Aşağıda bir öğrencinin yaptığı dört gözlem verilmiştir. Bu gözlemlere dayanarak, enzimlerin çalışmasını etkileyen faktörler ile ilgili ulaştığınız sonuçları yazınız. a) Besinlerin ağızda çiğnenme süresi arttıkça, kimyasal sindiriminin daha kısa sürede tamamlandığı gözleniyor. b) Buzdolabında bekletilen sütün tezgâhın üzerinde kalan sütten daha geç bozulduğu gözleniyor. c) Normal et kısa sürede bozulduğu halde, tuzlanan etin uzun süre bozulmadığı gözleniyor. d) Döküm sanayinde çalışan bir işçinin, metabolik olaylarından bazılarının daha yavaş gerçekleştiği gözleniyor. 104 Ürün miktarı Substrat miktarı Enzimatik bir reaksiyona ait aşağıdaki grafikleri çiziniz. Zaman t Zaman 1 t 1 II Serbest enzim miktarı Enzim – substrat kompleksi miktarı I Zaman t 1 III 5. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 4. Zaman t 1 IV – E1, L molekülünü T molekülüne dönüştürür. – E2, N ve R moleküllerini birleştirerek L molekülünü sentezler. – E3, H molekülünü, R molekülüne dönüştürür. – E4, K molekülünü N molekülüne dönüştürür. Takım halinde çalışan dört enzimin gerçekleştirdikleri olaylar yukarıda verilmiştir. Buna göre tepkimede görev alan molekülleri kutuların, enzimleri ise dairelerin içine yazarak aşağıdaki şemayı tamamlayınız. 105 Enzim çeşidi Aktivite gösterdiği minimum pH değeri Optimum pH değeri Aktivite gösterdiği maksimum pH değeri X 6 8 9 Y 2 5 8 Z 8 10 13 Yukarıda X, Y ve Z enzimlerinin aktivite gösterdikleri minimum, optimum ve maksimum pH değerleri verilmiştir. Buna göre bu enzimlerin pH değişimine bağlı tepkime hızı grafiklerini çiziniz. Tepkime h›z› ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH de€eri 7. Aşağıdaki şemada bileşik bir enzime ait olan X, Y ve Z kısımlarının isimlerini yazınız. Protein X :..................... 106 + Mineral Y :..................... Z :..................... 2X birim maltoz, X birim glikoz ve Y birim maltaz enziminin bulunduğu bir deney tüpünde bir süre sonunda maltoz kalmadığı görülmüştür. Buna göre aşağıdaki soruları cevaplayınız. a) Deney sonunda tüpteki glikoz miktarı nedir? b) Hidroliz reaksiyonunda harcanan su miktarı nedir? c) Deney sonunda tüpteki maltaz miktarı nedir? 9. X Enerji Y Substrat Z Ürün Reaksiyonun ilerlemesi Yukarıdaki grafik enzim kullanılmayan bir reaksiyondaki enerji değişimini göstermektedir. Enzim kullanılması durumunda X, Y ve Z değerlerinden hangileri azalır. 107 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 8. CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 Enzimler ve Vitaminler Boşluk Tamamlama Soruları 1. Enzimlerin etkilediği maddeye substrat denir. 2. A, D, E ve K yağ da çözünen vitaminlerdir. 3. Bir reaksiyonun başlaması için gerekli olan minimum enerji miktarına aktivasyon enerjisi adı verilir. 4. Substratın zayıf kimyasal bağlarla enzime bağlandığı özgül kısma aktif bölge denir. 5. Tersinir enzimler reaksiyonları çift yönlü gerçekleştirirler. 6. Enzimler metabolik olayları hızlandırıp değişime uğramadan ayrıldıkları için biyolojik katalizör olarak adlandırılır. 7. Optimum sıcaklıkta enzimatik tepkimenin hızı maksimum olur. 8. Vitamin ler organik yapılı oldukları halde enerji vermez ve sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler. 9. D vitamini eksikliğinde kemikler yeterince sertleşemediğinden raşitizm hastalığı ortaya çıkar. 10. B grubu ve C vitaminleri su da çözünen vitaminlerdir. 11. Enzim etkinliğini azaltan ya da durduran maddelere inhibitör adı verilir. 12. Midede protein sindirimini sağlayan pepsin enzimi asidik ortamda maksimum etkinlik gösterir. 13. Enzim ve substrat arasında anahtar – kilit uyumu vardır. Bu nedenle her enzim ancak belirli bir substratı etkileyebilir. 14. Kalsiyum ve magnezyum gibi enzim etkinliğini artıran maddelere aktivatör adı verilir. 15. Kompetitif inhibitörler doğrudan enzimin aktif bölgesine bağlanarak, enzim ve substratın birleşmesini engellerler. 16. C vitamini eksikliğinde skorbit hastalığı ortaya çıkar. Etkinlik – 2 Enzimler ve Vitaminler Doğru – Yanlış Soruları D 1. Yağda çözünen vitaminlerin fazlası karaciğerde depolanır. D 2. Sıcaklığın belirli bir değerin üzerine çıkması durumunda, aktif bölgenin şekli bozulur ve enzimler çalışamaz. Y 3. Enzim miktarının sabit olduğu bir ortamda, substrat yoğunluğunun sürekli artırılması durumundan reaksiyon sürekli hızlanır. Y 4. Bileşik enzimlerin yapısına katılan mineraller koenzim olarak adlandırılır. D 5. Karaciğerde üretilen katalaz enzimi zehirli bir madde olan hidrojen peroksiti, zehirsiz maddeler olan suya ve oksijene çevirir. Y 6. Her enzimin tersinir özelliği vardır. D 7. Enzimler reaksiyonun başlaması için gerekli olan aktivasyon enerjisini düşürerek, hem harcanan ATP miktarını azaltır hem de reaksiyon hızını artırırlar. Y 8. Bir koenzim sadece bir apoenzimle çalışabilir. D 9. Bileşik enzimlerin apoenzim kısımlar bir genin kontrolünde ribozomda üretilir. D 10. Metabolik bir reaksiyonda substrat, enzimin aktif bölgesine zayıf bağlarla bağlanarak geçici bir yapı olan enzim – substrat kompleksi oluşur. D 11. Takım halinde çalışan iki enzimden bir tanesinin ürünü diğerinin substratı olur. Y 12. Enzimler sadece hücre içinde çalışabilir. Y 13. Midedeki pepsin enzimi bazik, ince bağırsaktaki tripsin enzimi asidik ortamda maksimum etkinlik gösterir. D 14. Optimumdan düşük sıcaklıklarda enzimin etkinliği azalır, fakat yapısı bozulmaz. D 15. Bileşik enzimlerin yardımcı kısmı organik ya da inorganik yapılı olabilir. 108 CEVAPLAR Enzimler ve Vitaminler Tepkime hızı b) Tepkime hızı a) Grafik Çizme Zaman Zaman Enzim miktarı sabit, substrat miktarı sürekli artan Enzim ve substrat miktarı sürekli artan Tepkime hızı c) Zaman Substrat miktarı sınırlı, enzim miktarı sürekli artan Etkinlik – 4 Enzimler ve Vitaminler Vitamin çeşidi Etkinlik – 5 Eşleştirme Eksikliğinde görülen hastalık e A vitamini a. Raşitizm f B1 vitamini b. Skorbit b C vitamini c. Kısırlık a D vitamini d. Kanın geç pıhtılaşması c E vitamini e. Gece körlüğü d K vitamini f. Beriberi Enzimler ve Vitaminler Tanılayıcı Dallanmış Ağaç a, b, c, e ve g ifadeleri doğru; d ve f ifadeleri yanlıştır. Tanılayıcı dallanmış ağaçtaki ifadeleri takip eden öğrenci 2. çıkışa ulaşır. 109 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 CEVAPLAR 1. a) I. bölgede sıcaklığın artmasına bağlı olarak, kinetik enerjisi artan substrat daha hızlı hareket etmeye başlar. Bu nedenle subsratın enzimin aktif bölgesiyle çarpışma sıklığı artar ve reaksiyon hızlanır. b) II. bölgede sıcaklığın artmasından dolayı enzimlerin protein kısımları özgün şeklini kaybeder (denatürasyon). Aktif bölgesi bozulan enzim substratı tanıyamaz ve tepkime hızı yavaşlar. 2. 3. X a. Organik yapılı olma ✓ b. Enzim yapısına katılma ✓ c. Enerji verici olarak kulanılmama X d. Ototrof canlılar tarafından üretilme ✓ e. Sindirime uğramadan hücre zarından geçebilme ✓ f. Düzenleyici olarak görev yapma a) Substratın yüzey alanı artıkça, enzimatik tepkimenin hızı artar. b) Sıcaklığın azalması, enzimatik tepkimenin hızını azaltır. c) Su yoğunluğunun çok az olduğu ortamlarda enzimler çalışamaz. d) İnhibitör maddeler, enzimatik tepkimenin hızını azaltır. t1 Zaman t1 Zaman I II E4 N E1 E2 E3 H L T R 6. Y X 1 2 3 4 5 6 7 8 Z 9 10 11 12 13 14 pH de€eri 7. X: Apoenzim 8. a) 5x 9. X ve Y 110 Y: Kofaktör b) 2x c) y Zaman III 5. K Enzim – substrat kompleksi miktarı Serbest enzim miktarı Ürün miktarı Substrat miktarı 4. Tepkime h›z› ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI Z: Holoenzim t1 Zaman IV t1 CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER Suçların çözülmesi. Adli tıp teknisyenleri moleküler “parmak izi” oluşturmak için kan örneği ya da diğer vücut sıvılarından özütlenmiş eser miktardaki DNAʼyı kullanırlar. Bu fotoğraftaki boyalı bantlar DNA parçalarını temsil etmektedir. Bu bantların durumu kişiden kişiye değişir. DNA teknolojisinin adli vakaların çözümünde kullanılması son yıllarda çok yaygın hale gelmiştir. İsveçli biyokimyacı Friedrich Miescher 1869 yılında hücre çekirdeğinde asidik özellik gösteren moleküller bulmuş ve bu moleküllere çekirdek asidi anlamına gelen nükleik asitler adı verilmiştir. Başlangıçta sadece hücre çekirdeğinde bulunduğu tespit edilen nükleik asitlerin, daha sonraları yapılan araştırmalarda prokaryot canlıların sitoplazmasında, ökaryot canlıların ise mitokondri ve kloroplast gibi organellerinde de bulunduğu tespit edilmiştir. Nükleik asitler karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve fosfor (P) atomlarından oluşan büyük ve karmaşık yapılı organik moleküllerdir. Tüm canlıların kalıtım birimi olmakla beraber hücre yönetiminden de sorumludurlar. Bu nedenle yönetici moleküller olarak da adlandırılırlar. Hücrelerde DNA ve RNA olmak üzere iki tip nükleik asit bulunur. Nükleik asitlerin yapı birimlerine nükleotit adı verilir. Çok sayıdaki nükleotidin birleşmesiyle nükleik asitler oluşur. Bir nükleotidin yapısında azotlu organik bir baz, beş karbonlu bir şeker ve bir fosfat grubu bulunur. – O P – Glikozit bağı Fosfodiester bağı O O O CH 2 O Pentoz Azotlu baz Fosfat grubu Nükleozit Daval›n›n kan› Daval›n›n elbiselerinden al›nan kan Nükleotit Organik bazın glikozit bağı ile pentoza bağlanmasıyla nükleozit oluşur. Nükleozitin fosfodiester bağı ile fosfat grubuna bağlanmasıyla oluşan yapıya ise nükleotit denir. Bir nükleotit üç kısımdan oluşur: 1. Azotlu Organik Bazlar Kurban›n kan› DNA molekülü suçluların tespitinde kullanılır. Yukarıda bir cinayet olayında kurbanın ve davalının DNA moleküllerinin karşılaştırılması verilmiştir. Nükleotitlerin yapısında bulunan organik bazlar pürin ve pirimidin olmak üzere iki çeşittir. a. Pürin bazları Pürinler NH O 2 N C C N N HC Genom Boyutu Belirlenen Gen Sayısı Mb* Başına Gen H. influenzae (bakteri) 1.8 Mb* 1,700 940 S. cerevisiae (maya) 12 Mb 6,000 500 C 100 Mb 26,000 260 C. elegans (nematod) 97 Mb 19,000 200 D. melanogaster 180 Mb (sirke sineği) 13,000 72 H. sapiens (insan) 3,200 Mb 30,000–40,000 ~10 Farklı canlıların DNA'larında bulunan baz çifti sayılarının karşılaştırılması N H N Adenin (A) C NH C N NH2 Guanin (G) Adenin (A) ve Guanin (G) bazlarıdır. Çift halkalı bir iskelete sahiptirler. Adenin ve guanin bazları hem DNA hem de RNA' nın yapısına katılır. b. A. thaliana (bitki) C HC N H Organizma C Pirimidin bazları 2 Pirimidinler O CH HN NH N C O C C CH N H Sitozin (S) C O N H C O C CH3 HN C CH Timin (DNA’da) (T) C O CH N H Urasil (RNA’da) (U) Sitozin (S), Timin (T) ve Urasil (U) bazlarıdır. Tek halkalı bir iskelete sahiptirler. Sitozin hem DNA hem de RNA'nın yapısına katılırken, timin sadece DNA' nın urasil de sadece RNA'nın yapısına katılır. 111 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji IV. NÜKLEİK ASİTLER ve ATP ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Nükleik asitlerin organizasyonu Organik baz + Pentoz = Nükleozit UYARI Nükleotitler içerdiği azotlu organik baza göre adlandırılır. Nükleozit + Fosforik asit = Nükleotit Çok sayıda nükleotit = Nükleik asit 2. Beş Karbonlu Şeker (Pentoz) Nükleik asit + Protein = Nükleoprotein Nükleotitlerin yapısına riboz ve deoksiriboz şekerleri katılır. Deoksiriboz DNA'nın, riboz ise RNA'nın yapısına katılır. 5 5 HOCH2 4 H H OH O 4 HOCH2 1 H 4 H 2 H H 3 OH OH H (C5H10O4) OH O 1 H H 2 OH (C5H10O5) Riboz (RNA’da) Deoksiriboz (DNA’da) UYARI Şeker–Fosfat iskeleti CH3 O– O P Nükleik asitler içerdiği beş karbonlu şekere göre adlandırılır. Bazlar O CH2 O– O H 3. Fosforik asit (H3PO4) O H N N H O H H H Nükleotitlerin yapısına katılan üçüncü molekül fosforik asittir. Bu molekül hem DNA hem de RNA' nın yapısına katılır. O H Timin (T) O O P O CH2 O– H N H H H N N H H OH Adenin (A) O O P H H O O CH2 O– H O P O O U R –O Timin deoksiribonükleotit OH O H D T Urasil ribonükleotit N H H OH O O –O H N H P N H O Sitozin (S) O P OH O O O D A –O P O O R A –O O O P O CH H 2 – O Fosfat H Adenin deoksiribonükleotit N O N H OH H OH Adenin ribonükleotit O H H N H N fieker (deoksiriboz) N H DNA nükleotiti O P OH O O D S O –O H P O O R S –O Sitozin deoksiribonükleotit Sitozin ribonükleotit Guanin(G) OH DNA zincirinin yapısı: DNA zincirindeki her bir nükleotit azotlu bir baz (A, G, S, T), deoksiriboz şekeri ve bir fosfat grubundan oluşmuştur. Aynı zincirdeki bir nükleotitin şekeri diğer nükleotidin fosfat grubuna fosfodiester bağı (kırmızı çizgi ile gösterilen) ile bağlanır. O P –O OH O O D O G Guanin deoksiribonükleotit P O O R –O Guanin ribonükleotit DNA ve RNA nın yapısında bulunan nükleotitler. 112 OH Fosforik asit N N H P OH H O H HO G Yapısında adenin, guanin, sitozin, timin organik bazları, deoksiriboz şekeri ve fosfat grubu bulunduran organik bir moleküldür. DNA Molekülü; ➢ Prokaryot hücrelerin sitoplazmasında, ökaryot hücrelerin çekirdek, mitokondri ve kloroplast organellerinde bulunur. ➢ İki zincirden oluşur. Zincirler arasında zayıf hidrojen bağları vardır. ➢ Zincirleri düz olmayıp sarmal bir yapı gösterir. Bu nedenle ikili sarmal olarak adlandırılır. ➢ Karşılıklı zincirlerinden adenin bazı, timin bazı ile guanin bazı, sitozin bazı ile eşlenir. ➢ Adenin ve timin bazları arasında iki hidrojen bağı bulunurken guanin ve sitozin bazları arasında üç hidrojen bağı bulunur. Watson ve Crick'ın DNA modellerinin tanıtımı ile ilgili sunumları. ➢ Kendini eşleyebilir. Bu olaya replikasyon adı verilir. ➢ Hücre bölünmesi ve protein sentezini denetler. DNA Modeli Watson ve Francis Crick 1953 yılında yaptıkları çalışmalar ile ikili sarmal yapıdaki DNA modelini ortaya çıkarmışlardır. S G O OH P O H2C -O A 1 nm O O P -O O H2C O T O G S O CH2 O O S G O O A O OH G A S T G O OP O A CH2 O OP O O T S G S T O O P -O O H2C CH2 O OP O O O P O H2C A T OH O T A Hidrojen ba€ı A T A T A CH2 O OP HO O T G A I. zincir 3.4 nm -O S T 0.34 nm O II. zincir DNA molekülü DNA molekülüne ait bazı özellikler aşağıda verilmiştir: ➢ Nükleotit sayısı = Fosfat sayısı = Deoksiriboz sayısı = Baz sayısı ➢ A = T, ➢ A G=S T , 2 hidrojen ba€› ➢ S 3 hidrojen ba€› A\ + G= S[ + T , A +S = G+ T Pürin DNA'nın bilgisayarda çizilmiş üç boyutlu yapısı. G Pirimidin ➢ A+T ! G+S ➢ A = 1, T G =1 S 113 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 1. DNA (Deoksiribonükleik Asit) ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Bir deoksiribonükleotidin yapısında, I. timin organik bazı, II. deoksiriboz şekeri, III. fosfat grubu moleküllerinden hangileri bulunmayabilir? mRNA küçük alt birim A) Yalnız I B) Yalnız III D) I ve III C) I ve II E) II ve III DNAʼnın nükleotitlerine deoksiribonükleotit denir. Bir deoksiribonükleotitin yapısında; azotlu organik bir baz, beş karbonlu bir deoksiriboz şekeri ve bir fosfat grubu bulunur. Azotlu organik baz olarak adenin, guanin, sitozin veya timinden herhangi biri gelebilir. Şeker ve fosfat grupları ise tüm deoksiribonükleotit çeşitlerinde aynıdır. Yanıt A büyük alt birim oluflma sürecindeki polipeptid Ribozomun yapısı: Protein sentezinin gerçekleştiği ribozom zarsız bir organel olup büyük ve küçük alt birimlerden oluşur. hidrojen ba€› A C C amino asit ba€lama bölgesi Toplam deoksiriboz sayısı bilinen bir DNA molekülünde bu veri kullanılarak, I. guanin bazı, II. hidrojen bağı, III. pürin bazları, IV. fosfat grubu sayılarından hangileri hesaplanabilir? A) I ve II B) I ve III D) II ve IV C) II ve III E) III ve IV Deoksiriboz sayısı nükleotit sayısına eşittir. Pürin bazları toplam nükleotit sayısının yarısına eşittir. Her nükleotitde bir fosfat grubu bulunduğundan, fosfat grubu sayısı da hesaplanabilir. Yanıt E U A C antikodon A U G C C G A U G C tRNA'nın yapısı: Tek zincir olmasına rağmen zayıf H bağları ile kendine özgü bir şekil kazanır. 2. RNA (Ribonükleik Asit) Yapısında adenin, guanin, sitozin, urasil organik bazları, riboz şekeri ve fosfat grubu bulunduran organik moleküllerdir. RNA molekülü; ➢ Prokaryot hücrelerin sitoplazma ve ribozomunda bulunur. Ökaryot hücrelerin çekirdek, ribozom, sitoplazma ve bazı organellerinde bulunur. ➢ Tek zincirdir. Bu nedenle A = U, G = S olma zorunluluğu yoktur. ➢ Kendini eşleyemez. DNA üzerinden transkripsiyon ile sentezlenir. ➢ Tek zincir olduğundan zayıf hidrojen bağı içermez ( tRNA hariç). ➢ DNA'dan aldığı bilgiye göre protein sentezini gerçekleştirir. ➢ Yapı ve görevine göre mRNA, tRNA ve rRNA olmak üzere üçe ayrılır. 114 Sentezlenecek proteine ait genetik bilgiyi DNA' dan alıp ribozoma taşır. b– Taşıyıcı RNA (tRNA) Sitoplazmadaki amino asitleri alıp, mRNA' daki bilgiye göre ribozoma taşır. c– Ribozomal RNA (rRNA) Protein sentezinin gerçekleştiği organel olan ribozomun yapısına katılır. UYARI Bütün RNA çeşitleri DNA' daki bilgiye göre (transkripsiyon) sentezlenir. Üretilen RNA' lar enzimler gibi tekrar tekrar kullanılabilir. RNA çefliti Bulundu€u k›s›m Görevi Mesajc› RNA (mRNA) Çekirdekte üretilip sitoplazmaya geçer. DNA'daki genetik flifreyi ribozoma tafl›r. Tafl›y›c› RNA (tRNA) Çekirdekte üretilip sitoplazmaya geçer. Sitoplazmadan ald›€› amino asitleri mRNA'daki bilgiye göre ribozoma tafl›r. Ribozomal RNA (rRNA) Çekirdekte üretilip sitoplazmaya geçer. Ribozomun yap›s›na kat›l›r. Ökaryot hücrelerde RNA çeşitlerinin bulunduğu kısımlar ve görevleri DNA RNA Nükleotitleri A, G, S, T A, G,S, U Şekerleri Deoksiriboz Riboz Zincir sayısı Çift zincirli Tek zincirli Bulunduğu kısımlar Çekirdek, mitokondri, kloroplast, prokaryotların sitoplazması Çekirdek, mitokondri, kloroplast, ribozom ve sitoplazma Görevi Hücrenin yönetilmesi ve kalıtsal bilginin taşınması Protein sentezi Çoğalması Kendini eşler (Replikasyon). DNA üzerinden sentezlenir (Transkripsiyon). Oluşan hata Kalıtsal olabilir. Kalıtsal olmaz. Farklı bir protein üretilir. DNA ve RNA'nın karşılaştırılması 115 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji a– Mesajcı RNA (mRNA) ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 3. ATP (Adenozin Trifosfat) Adenin bazı, riboz şekeri ve üç fosfat grubundan oluşan organik bir moleküldür. Hücrelerin metabolik olayları için gerekli olan enerjiyi sağlar. Adenin bazı ve riboz şekerinin birleşmesiyle adenozin oluşur. Bu yapıya bir fosfat grubunun bağlanması ile adenozin monofosfat (AMP), iki fosfat grubunun bağlanması ile adenozin difosfat (ADP), üç fosfat grubunun bağlanması ile adenozin trifosfat (ATP) oluşur. Adenin Riboz 3 fosfat grubu P P P Moleküllerin potansiyel enerjisi Reaktantlar ÇIKAN enerji miktar› AMP ADP Ürünler ATP : Yüksek enerjili fosfat ba€lar› Tepkimenin ilerleyifli Ekzergonik tepkimelerde enerji salınır. ATP molekülünün yapısında iki tane yüksek enerjili fosfat bağı (~) bulunur. Bu bağların kopmasıyla açığa çıkan enerji hücrelerdeki metabolik olaylarda kullanılır. Moleküllerin potansiyel enerjisi Ürünler ATP + H2O G‹REN enerji miktar› ADP + Pi + Enerji Reaktantlar Tepkimenin ilerleyifli Endergonik tepkimelerde enerji harcanır. Hücrede ADP'ye bir fosfat grubunun eklenmesi ile ATP sentezlenir. Bu olaya fosforilasyon adı verilir. Canlılar dört farklı yöntemle ATP sentezleyebilir: 1. Substrat düzeyinde fosforilasyon (fermantasyon ve oksijenli solunum) 2. Oksidatif fosforilasyon (oksijenli solunum) 3. Fotofosforilasyon (fotosentez) 4. Kemofosforilasyon (kemosentez) ATP molekülü ile hücrenin endergonik ve ekzergonik reaksiyonları arasında enerji transferi sağlanır. Endergonik: Enerjinin harcandığı reaksiyonlardır. Biyosentez olayları (yağ, protein ve karbonhidrat sentezi gibi), aktif taşıma, kas faaliyetleri ve sinirsel iletim gibi olaylarda ATP harcanır. Ekzergonik: ATP' nin üretildiği reaksiyonlardır. Oksijensiz ve oksijenli solunum olaylarında ATP üretilir. 116 Endergonik Enerjinin harcand›€› olaylar ATP • Oksijensiz solunum • Oksijenli solunum • Biyosentez reaksiyonlar› • Sinirsel iletim • Aktif tafl›ma ADP + P i ATP Döngüsü: Hücre içinde yıkım tepkimelerinden (katabolizma) alınan enerji ADPʼnin fosforile edilerek, ATP oluşturulmasında kullanılır. ATPʼde depolanan enerji birçok hücresel işin yapılmasını sağlar. Dolayısıyla, ATP hücrenin enerji–veren süreçlerini enerji–kullanan süreçlerine bağlar. Enerji Enerji Hücre iflleri için enerji Katabolizmadan sa€lanan enerji ADP +Pi ATP' nin tüketim ve üretimi UYARI ATP molekülü hücre zarından geçemez. Bu nedenle canlı olan her hücre kendi ATP' sini üretir. UYARI ATP molekülünün üretildiği reaksiyonlara fosforilasyon, harcandığı reaksiyonlara ise defosforilasyon denir. Fosforilasyon ve defosforilasyon olayları tüm canlılarda ortaktır. ATP molekülü ile ilgili aşağıda verilen bilgilerden hangisi doğru değildir? A) Beş karbonlu şeker olarak riboz içerir. B) Yüksek enerjili iki fosfat bağına sahiptir. C) Aynı dokuya ait bir hücreden diğerine geçebilir. D) Üretildiği reaksiyonlara fosforilasyon adı verilir. E) Üretim ve tüketimi tüm canlı hücrelerde ortaktır. ATP büyük bir molekül olduğundan hücre zarından geçemez. Canlı olan her hücre kendi ATP'sini üretir. Yanıt C 117 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji ATP Ekzergonik Enerjinin a盀a ç›kt›€› olaylar ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji DERS NOTLARI 118 Nükleik Asitler ve ATP Boşluk Tamamlama Soruları ➢ replikasyon ➢ pirimidin ➢ pürin ➢ fosfodiester ➢ riboz ➢ guanin ➢ transkripsiyon ➢ nükleozit ➢ mRNA ➢ urasil ➢ tRNA ➢ fosforilasyon ➢ endergonik ➢ nükleotit ➢ sitozin ➢ fotofosforilasyon Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri tablodaki verilen kavramlar ile tamamlayınız. 1. ................................ beş karbonlu bir şeker olup RNA ve ATP'nin yapısına katılır. 2. DNA molekülünde ................................ ve ................................ nükleotitleri arasında üç hidrojen bağı bulunur. 3. Adenin ve guanin bazları çift halkalı bir iskelete sahip olup, ................................ bazları olarak adlandırılır. 4. Nükleik asitlerin yapıtaşlarına ................................ adı verilir. 5. DNA molekülünün aynı zincirindeki bir nükleotitin şekeri diğer nükleotidin fosfat grubuna ................................ bağı ile bağlanır. 6. Hücre bölünmesinin öncesinde DNA'nın kendini eşlemesine ................................ denir. 7. ................................ sentezlenecek proteine ait genetik bilgiyi DNA'dan alıp ribozoma taşır. 8. RNA'nın yapısına katılan ................................ nükleotidi, DNA'nın yapısına katılamaz. 9. DNA üzerinden RNA sentezine ................................ denir. 10. Bitkilerde gerçekleşen fotosentez olayında ................................ ile ATP üretilir. 11. Aktif taşıma ve protein sentezi gibi enerjinin harcandığı reaksiyonlara ................................ reaksiyon denir. 12. ADP'ye bir fosfat grubunun eklenmesi ile ATP sentezine ................................ denir. 13. ................................ bazlarına örnek olarak sitozin, timin ve urasil verilebilir. 14. Bir nükleotidin organik baz ve şekerden oluşan kısmına ................................ denir. 15. ................................ sitoplazmadan aldığı amino asitleri, genetik şifreye göre ribozoma taşır. 119 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 2 Nükleik Asitler ve ATP Doğru / Yanlış Soruları Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. 1. RNA molekülündeki hatalar kalıtsal olabilir. 2. ATP'nin yapısında iki tane yüksek enerjili fosfat bağı bulunur. 3. Nükleik asitlerin yapısında sekiz çeşit nükleotit bulunur. 4. DNA molekülünün karşılıklı zincirlerinde guanin bazı, sitozin bazı ile eşlenir. 5. Aynı dokuya ait iki hücre arasında ATP alış verişi gerçekleşebilir. 6. DNA molekülündeki pürin bazlarının sayısı, toplam nükleotit sayısının yarısı kadardır. 7. Bir insan hücresinin çekirdek ve mitokondrisinde bulunan DNA'ların nükleotit dizilimi aynıdır. 8. DNA molekülünün tek zincirindeki adenin / timin oranı her zaman 1'e eşittir. 9. Guanin ve sitozin arasında bulunan zayıf hidrojen bağı sayısı, adenin ve timin arasındaki zayıf hidrojen bağı sayısından çoktur. 10. DNA molekülü çift, mRNA molekülü tek zincirden oluşur. 11. rRNA, ribozom organelinin yapısına katılır. 12. DNA molekülündeki deoksiriboz sayısı fosfat sayısının iki katıdır. 13. Sitozin organik bazı deoksiriboz şekeri ile bağ kurabilirken, riboz şekeri ile bağ kuramaz. 14. Guanin ve deoksiriboz şekeri sayıları bilinen bir DNA molekülünün hidrojen bağı sayısı hesaplanabilir. 15. RNA'nın bir zincirindeki adenin nükleotidinin karşısına urasil nükleotidi gelir. 120 Nükleik Asitler ve ATP Venn Diyagramı Aşağıda DNA ve RNA'ya ait bazı özellikler verilmiştir. Venn diyagramı üzerinde bu özellikleri karşılaştırınız. 1– Çift zincirden oluşur. 2– Riboz şekeri içerir. 3– Nükleotidlerden oluşur. 4– Oluşan hata kalıtsal olabilir. 5– Kendini eşleyemez. 6– Adenin bazı içerir. 7– Çekirdekten sitoplazmaya geçebilir. 8– Fosfat grubu içerir. D NA Etkinlik – 4 R NA Nükleik Asitler ve ATP Boşluk Tamamlama Aşağıdaki kavramları boşluklara uygun şekilde yerleştirerek metni tamamlayınız. ➢ Fosforilasyon ➢ AMP ➢ Riboz ➢ Adenin ➢ Fosfat ➢ ADP ATP molekülünün yapısında ……………………… adı verilen azotlu organik bir baz, beş karbonlu şeker olan ……………………… ve üç ……………………… grubu bulunur. ATP molekülünden bir fosfat grubu koparılırsa ……………………… iki fosfat grubu koparılırsa ……………………… molekülleri oluşur. ATP'nin üretildiği reaksiyonlara ……………………… adı verilir. 121 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 5 Nükleik Asitler ve ATP Tanılayıcı Dallanmış Ağaç Aşağıda birbiri ile bağlantılı Doğru/Yanlış tipinde ifadeler içeren tanılayıcı dallanmış ağaç tekniğinde bir soru verilmiştir. a ifadesinden başlayarak her Doğru ya da Yanlış cevabınıza göre çıkışlardan sadece birini işaretleyiniz. Örneğin; a ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise b ifadesine, yanlış ise c ifadesine ulaşılır. b ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise d ifadesine, yanlış ise e ifadesine ulaşılır. d ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise 1. çıkışa, yanlış ise 2. çıkışa ulaşılır. a Nükleik asitler nükleotit adı verilen birimlerden oluflur. D Y c b Bir nükleotit, azotlu organik baz, befl karbonlu fleker ve fosfat grubundan oluflur. DNA'nın yapısına katılan nükleotitler, RNA'nın yapısına da katılabilir. D Y e d Deoksiribonükleotitlerin yapısında deoksiriboz flekeri bulunur. 122 D g f Ribonükleotitlerin yapısında riboz flekeri bulunur. D Y D 1. ç›k›fl 2. ç›k›fl 3. ç›k›fl Y 4. ç›k›fl Y Nükleotidlerin yapısında dört çeflit organik baz bulunur. D 5. ç›k›fl Y 6. ç›k›fl Fosfat grubu hem DNA hem de RNA nükleotidlerinin yapısına katılır. D 7. ç›k›fl Y 8. ç›k›fl 1. Ökaryot bir hücreye ait, 4. Organik madde Pentoz şekeri İçerdiği organik bazlar I. çekirdek, II. sitoplazma, III. mitokondri, I Riboz A II Deoksiriboz A, G, S, T III Riboz A, G, S, U IV. kloroplast kısımlarından hangilerinde DNA molekülü bulunur? A) I ve II B) III ve IV D) II, III ve IV Yukarıdaki tabloya göre X, Y ve Z organik bileşikleri aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? C) I, III ve IV E) I, II, III ve IV 2. I II III A) ATP RNA DNA B) DNA ATP RNA C) RNA DNA ATP D) ATP DNA RNA E) RNA ATP DNA H ba€ı P P G S P P T A 5. P A) Guanin P A DNA molekülüne ait nükleotitlerin hidrolizi sonucu aşağıdakilerden hangisi oluşamaz? B) Adenin C) Fosfat T D) Timin I. zinciri E) Riboz II. zinciri DNA molekülü Watson–Crick DNA modeline ait yukarıdaki şemaya göre; 6. I. Tek zincirdeki guanin ve sitozin sayıları eşittir. II. İki zincirin bir arada kalması hidrojen bağları ile sağlanır. Aşağıdakilerden hangisi DNA ve RNA molekülleri için ortaktır? A) Sarmal yapıda olma III. Birinci ve ikinci zincirdeki nükleotit sayıları eşittir. B) Eşlenerek sayısını artırma sonuçlarından hangilerine ulaşılamaz? A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve II C) Timin bazı içerme C) Yalnız III D) Ribozomun yapısına katılma E) I ve III E) Fosfodiester bağı içerme 7. Aynı hücrede bulunan iki farklı nükleotitin içerdikleri, I. fosfat, II. pentoz çeşidi, 3. ATP molekülünün yapısında aşağıdakilerden hangisi bulunmaz? A) Adenin bazı B) Fosfat grubu C) Deoksiriboz şekeri D) Fosfat bağı III. organik baz çeşidi yapılarında hangileri farklılık gösterebilir? A) Yalnız II D) II ve III E) Ester bağı 1) C B) I ve II 2) A 3) C 4) D 5) E 6) E 7) D C) I ve III E) I, II ve III 123 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji TEST – 1 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 8. DNA, RNA ve ATP moleküllerinde, 12. G A S A S T A T I. monosakkarit içerme, II. hücre yönetimini sağlama, T A G G T G III. fosfat grubu içerme özelliklerinden hangileri ortak olarak gözlenir? Yukarıda verilen DNA molekülündeki hataların düzeltilmesi için gerekli olan timin sayısı kaçtır? A) Yalnız I A) 1 B) Yalnız II D) II ve III C) I ve III B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 E) I, II ve III 13. Riboz + X + H3 PO4 = Ribonükleotit 9. Deoksiriboz + Y + H3 PO4 = Deoksiribonükleotit P P P Yukarıda RNA ve DNA molekülüne ait iki farklı nükleotit verilmiştir. Buna göre X ve Y yerine aşağıdakilerden hangisi yazılabilir? Yukarıdaki organik madde ile ilgili aşağıda verilen bilgilerden hangisi doğru değildir? A) Riboz şekeri içerir. B) Üretildiği reaksiyonlara defosforilasyon denir. C) Organik bazı adenindir. D) İki tane yüksek enerjili fosfat bağı içerir. E) Tüm canlı hücrelerde üretilir. 10. DNA molekülü ile ilgili aşağıdaki oranlardan hangisi her zaman 1'e eşit olur? Pirimidin sayısı A) Deoksiriboz sayısı B) Adenin sayısı Sitozin sayısı Fosfat sayısı C) Deoksiriboz sayısı D) Guanin sayısı Fosfat sayısı E) Timin sayısı Pürin sayısı X Y A) Timin Guanin B) Adenin Urasil C) Timin Sitozin D) Sitozin Adenin E) Guanin Urasil 14. Aynı sayıda nükleotit bulunduran DNA ve RNA moleküllerinin, I. pentoz sayıları, II. zincir uzunlukları, III. fosfat sayıları özelliklerinden hangilerinin farklı olması beklenir? A) Yalnız I B) Yalnız II D) I ve II I. zayıf hidrojen bağı içerme, I. azotlu organik baz, II. tekrar tekrar kullanılabilme, II. pentoz, III. transkripsiyon ile sentezlenme III. fosforik asit özelliklerinden hangileri ortak değildir? B) Yalnız III D) I ve III 124 E) I ve III 15. DNA yapısına katılan adenin nükleotidi ile RNA yapısına katılan adenin nükleotidinde bulunan, 11. RNA çeşitleri ile ilgili, A) Yalnız I C) Yalnız III moleküllerden hangilerinde farklılık gözlenir? C) I ve II A) Yalnız II E) II ve III 8) C 9) B B) Yalnız III D) I ve III 10) C 11) A 12) B 13) D 14) B C) I ve II E) II ve III 15) A 1. RNA molekülü ile ilgili, ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji TEST–2 6. X I. Üç çeşit pirimidin bazı içerir. Z Y Organik baz II. Yapısındaki pentoz şekeri ribozdur. Pentoz III. Hücre bölünmesinden önce kendini eşler. Yukarıda DNA'ya ait bir nükleotit verilmiştir. ifadelerinden hangileri doğru değildir? X, Y ve Z kısımları için; A) Yalnız II B) Yalnız III D) I ve III C) I ve II I. X ve Y arasında glikozit bağı bulunur. E) II ve III II. Y altı karbonlu bir şekerdir. III. Y ve Z arasında fosfodiester bağı bulunur. yargılarından hangileri doğru değildir? 2. A) Yalnız II Eşit sayıda nükleotit içeren iki DNA molekülündeki, I. adenin, B) I ve II D) II ve III C) I ve III E) I, II ve III II. hidrojen bağı, III. deoksiriboz, IV. pirimidin bazları sayılarından hangileri farklılık gösterebilir? A) I ve II B) I ve III D) II ve IV C) II ve III 7. E) III ve IV Aşağıda prokaryotik beş hücreye ait nükleotit dizilimleri verilmiştir. Bunlardan hangisinde meydana gelen hatanın kalıtsal olma ihtimali yoktur? 3. ATP, DNA ve RNA moleküllerinde aşağıdakilerden hangisi ortak olarak bulunur? A) G – A – A – S – G – A A) Deoksiriboz B) Guanin C) A – G – S – U – A – S C) Riboz D) Adenin D) A – G – T – A – S – G B) T – A – G – S – S – A E) S – A – G – A – T – T E) Urasil 4. Aşağıdakilerden hangisi ekzergonik bir reaksiyondur? A) Protein sentezi B) Aktif taşıma C) Oksijenli solunum D) Hücre bölünmesi E) Glikojen sentezi 8. 5. • DNA'daki nükleotit çeşidi sayısı → X • Nükleik asitlerde bulunabilecek organik baz sayısı → Y Nükleik asitlerin organizasyonuna ait, • Nükleik asitlerdeki toplam nükleotit çeşidi sayısı→ Z I. nükleotit, Nükleik asitlere ait X, Y ve Z sayıları aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? II. nükleoprotein, III. DNA, IV. nükleozit X Y Z birimlerinin küçükten büyüğe doğru sıralaması nasıl olmalıdır? A) 5 5 5 B) 4 5 8 A) I – IV – III – II B) II – III – I – IV C) 4 4 5 C) III – II – IV – I D) IV – I – II – III D) 4 4 8 E) 4 4 4 E) IV – I – III – II 1) D 2) A 3) D 4) C 5) E 6) E 7) C 8) B 125 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 9. Fosfat sayısı bilinen bir DNA molekülünde bu veri kullanılarak, 13. DNA ve RNA molekülleri içerdikleri, I. fosforik asit, I. deoksiriboz, II. pirimidin bazları, II. hidrojen bağı, III. pentoz şekeri, III. adenin IV. pürin bazları sayılarından hangileri bulunabilir? A) Yalnız I yapılarından hangilerine bakılarak ayırt edilebilirler? B) Yalnız II D) I ve III C) I ve II A) I ve II E) I, II ve III B) I ve III C) I ve IV D) II ve III E) III ve IV 10. Bir deoksiribonükleotit zincirinde aşağıdaki yapılardan hangisi bulunmaz? A) Deoksiriboz şekeri B) Peptit bağı C) Timin bazı D) Fosforik asit 14. DNA molekülü ile ilgili olarak aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? E) Glikozit bağı A) Pürin bazlarının toplamı, pirimidin bazlarının toplamına eşittir. B) İki polinükleotit zincirinden oluşur. C) Guanin nükleotit sayısı sitozin nükleotit sayısına eşittir. 11. Eşit sayıda nükleotit içeren üç farklı DNA molekülünün D) Sahip olduğu üçlü hidrojen bağı sayısı ikili hidrojen bağı sayısından her zaman çoktur. S T oranları, E) Adenin nükleotit sayısı timin nükleotit sayısına eşittir. I. 2 II. 1 2 III. 1 olarak saptanmıştır. Bu DNA moleküllerindeki hidrojen bağı sayılarının azdan çoğa doğru sıralaması aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) I – II – III B) I – III – II C) II – I – III D) II – III – I 15. A E) III – I – II T G S A G 1. zincir 2. zincir Yukarıda DNA molekülünün bir kısmı verilmiştir. 12. 600 tane pürin bazı içeren bir DNA molekülündeki toplam nükleotit sayısı kaçtır? A) 1200 B) 1500 D) 1900 126 Buna göre DNA'nın ikinci zincirinin nükleotit dizilimi aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) ATGSAG C) 1700 C) ATGGTS E) 2000 9) A 10) B B) TASSAG D) TASGTS E) TASSTG 11) D 12) A 13) D 14) D 15) B 1. ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI G A S T T A T G A Yukarıda DNA molekülüne ait bir zincirin nükleotit dizilimi verilmiştir. Buna göre aşağıdaki soruları cevaplayınız. a) Bu zincirin karşısındaki zincirin nükleotit dizilimini çiziniz. b) Bu zincirdeki pürin sayısının pirimidin sayısına oranını bulunuz. c) Karşı zinciri ile oluşturacağı toplam hidrojen bağı sayısı kaçtır? d) Bu zincirde bulunan organik bazlardan hangisi RNA'da bulunamaz? 2. Aşağıdaki organik moleküldeki numaralı kısımların isimlerini yazınız. I II III P P P IV V VI ( : Yüksek enerjili fosfat ba€lar›) I. …………………………………… II. …………………………………… III. …………………………………… IV. …………………………………… V. …………………………………… VI. …………………………………… 127 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 3. mRNA, tRNA ve rRNA'nın protein sentezindeki görevlerini yazınız. a) mRNA : ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… b) tRNA : ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… c) rRNA : ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. Fosfat Pentoz Organik baz OH O O P O D T – O Yukarıda nükeik asitlerin yapısında bulunan bir nükleotit çeşidi verilmiştir. Bu nükleotit ile ilgili aşağıda verilen bilgilerden doğru olanın yanındaki kutuya (✓), yanlış olanın yanındaki kutuya (X) işareti koyunuz. a. İçerdiği baz pirimidin grubuna aittir. b. Pentoz yerine riboz ya da deoksiriboz yazılabilir. c. Fosfat inorganik, pentoz organik yapılıdır. d. Sadece DNA'nın yapısına katılabilir. e. Pentoz ve organik baz arasında fosfodiester bağı bulunur. f. 128 Guanin nükleotiti ile hidrojen bağı kurabilir. Aşağıdaki Yapılandırılmış Gridʼte bir DNA molekülünde bulunan yapılar kutucuklarda numaralandırılarak gösterilmiştir. Kutucuk numaralarını kullanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız. 1. Ester bağı 2. Fosforik asit 3. Adenin bazı 4. Deoksiriboz 5. Hidrojen bağı 6. Timin bazı 7. Sitozin bazı 8. Glikozit bağı 9. Guanin bazı a) Pirimidin grubunu oluşturan bazlar hangi numaralar ile gösterilmiştir? b) Bir deoksiribonükleotidin yapısında bulunabilecek moleküller hangi numaralar ile gösterilmiştir? c) Bir deoksiribonükleotidin yapısındaki bağlar hangi numaralar ile gösterilmiştir? d) İki polinükleotit zincirini karşılıklı bir arada tutan bağ hangi numara ile gösterilmiştir? 6. 7. Bir DNA molekülüne ait aşağıdaki oranları yazınız. a) Pürin sayısı =? Toplam nükleotit sayısı b) Fosfat sayısı =? Pürin sayısı c) Pirimidin sayısı =? Deoksiriboz sayısı d) Pürin sayısı =? Pirimidin sayısı e) Fosfat sayısı =? Deoksiriboz sayısı Nükleik asitlere ait aşağıdaki tabloyu doldurunuz. RNA DNA İçerdiği şeker Nükleotit çeşitleri Zincir sayısı Prokaryot hücrede bulunduğu kısım Kendini eşleyebilme 129 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji 5. CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 1 Nükleik Asitler ve ATP Boşluk Tamamlama Soruları 1. Riboz beş karbonlu bir şeker olup RNA ve ATP'nin yapısına katılır. 2. DNA molekülünde guanin ve sitozin nükleotitleri arasında üç hidrojen bağı bulunur. 3. Adenin ve guanin bazları çift halkalı bir iskelete sahip olup, pürin bazları olarak adlandırılır. 4. Nükleik asitlerin yapıtaşlarına nükleotit adı verilir. 5. DNA molekülünün aynı zincirindeki bir nükleotidin şekeri diğer nükleotitin fosfat grubuna fosfodiester bağı ile bağlanır. 6. Hücre bölünmesinin öncesinde DNA'nın kendini eşlemesine replikasyon denir. 7. mRNA sentezlenecek proteine ait genetik bilgiyi DNA'dan alıp ribozoma taşır. 8. RNA'nın yapısına katılan urasil nükleotidi, DNA'nın yapısına katılamaz. 9. DNA üzerinden RNA sentezine transkripsiyon denir. 10. Bitkilerde gerçekleşen fotosentez olayında fotofosforilasyon ile ATP üretilir. 11. Aktif taşıma ve protein sentezi gibi enerjinin harcandığı reaksiyonlara endergonik reaksiyon denir. 12. ADP'ye bir fosfat grubunun eklenmesi ile ATP sentezine fosforilasyon denir. 13. Pirimidin bazlarına örnek olarak sitozin, timin ve urasil verilebilir. 14. Bir nükleotidin organik baz ve şekerden oluşan kısmına nükleozit denir. 15. tRNA sitoplazmadan aldığı amino asitleri, genetik şifreye göre ribozoma taşır. Etkinlik – 2 Nükleik Asitler ve ATP Doğru – Yanlış Soruları Y 1. RNA molekülündeki hatalar kalıtsal olabilir. D 2. ATP'nin yapısında iki tane yüksek enerjili fosfat bağı bulunur. D 3. Nükleik asitlerin yapısında sekiz çeşit nükleotit bulunur. D 4. DNA molekülünün karşılıklı zincirlerinde guanin bazı, sitozin bazı ile eşlenir. Y 5. Aynı dokuya ait iki hücre arasında ATP alış verişi gerçekleşebilir. D 6. DNA molekülündeki pürin bazlarının sayısı, toplam nükleotit sayısının yarısı kadardır. Y 7. Bir insan hücresinin çekirdek ve mitokondrisinde bulunan DNA'ların nükleotit dizilimi aynıdır. Y 8. DNA molekülünün tek zincirindeki adenin / timin oranı her zaman 1'e eşittir. D 9. Guanin ve sitozin arasında bulunan zayıf hidrojen bağı sayısı, adenin ve timin arasındaki zayıf hidrojen bağı sayısından çoktur. D 10. DNA molekülü çift, mRNA molekülü tek zincirden oluşur. D 11. rRNA, ribozom organelinin yapısına katılır. Y 12. DNA molekülündeki deoksiriboz sayısı fosfat sayısının iki katıdır. Y 13. Sitozin organik bazı deoksiriboz şekeri ile bağ kurabilirken, riboz şekeri ile bağ kuramaz. D 14. Guanin ve deoksiriboz şekeri sayıları bilinen bir DNA molekülünün hidrojen bağı sayısı hesaplanabilir. Y 15. RNA'nın bir zincirindeki adenin nükleotidinin karşısına urasil nükleotidi gelir. 130 CEVAPLAR 1– Çift zincirden oluşur 5– Kendini eşleyemez Nükleik Asitler ve ATP 2– Riboz şekeri içerir 6– Adenin bazı içerir 3– Nükleotidlerden oluşur 7– Çekirdekten sitoplazmaya geçebilir D NA 1, 4 Etkinlik – 4 Venn Diyagramı 4– Oluşan hata kalıtsal olabilir 8– Fosfat grubu içerir R NA 3, 6, 8 2, 5, 7 Nükleik Asitler ve ATP Boşluk Tamamlama ATP molekülünün yapısında adenin adı verilen azotlu organik bir baz, beş karbonlu şeker olan riboz ve üç fosfat grubu bulunur. ATP molekülünden bir fosfat grubu koparılırsa ADP iki fosfat grubu koparılırsa AMP molekülleri oluşur. ATP'nin üretildiği reaksiyonlara fosforilasyon adı verilir. Etkinlik – 5 Nükleik Asitler ve ATP Tanılayıcı Dallanmış Ağaç a, c, d, e ve g ifadeleri doğru, b ve f ifadeleri yanlıştır. Tanılayıcı dallanmış ağaçtaki ifadeleri takip eden öğrenci 3. çıkışa ulaşır. 131 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji Etkinlik – 3 CEVAPLAR ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. a) Bu zincirin karşısındaki zincirin nükleotit dizilimini çiziniz. STGAATAST b) Bu zincirdeki pürin sayısının pirimidin sayısına oranını bulunuz. 5 4 c) Karşı zinciri ile oluşturacağı toplam hidrojen bağı sayısı kaçtır? 21 d) Bu zincirde bulunan organik bazlardan hangisi RNA'da bulunamaz? Timin 2. I II III P P P IV V VI ( I. Adenin 3. II. Riboz III. Fosfat : Yüksek enerjili fosfat ba€lar›) IV. AMP V. ADP VI. ATP a) mRNA : DNA'dan aldığı genetik şifreyi ribozoma taşır. b) tRNA : Sitoplazmadan aldığı amino asitleri mRNA'daki şifreye göre ribozoma taşır. c) rRNA : Ribozomun yapısına katılır. 4. Fosfat Pentoz Organik baz OH O O P O D – O ✓ a. İçerdiği baz pirimidin grubuna aittir. X b. Pentoz yerine riboz ya da deoksiriboz yazılabilir. ✓ c. Fosfat inorganik, pentoz organik yapılıdır. ✓ d. Sadece DNA'nın yapısına katılabilir. X e. Pentoz ve organik baz arasında fosfodiester bağı bulunur. X f. 132 Guanin nükleotiti ile hidrojen bağı kurabilir. T CEVAPLAR 5. 1. Ester bağı 2. Fosforik asit 3. Adenin bazı 4. Deoksiriboz 5. Hidrojen bağı 6. Timin bazı 7. Sitozin bazı 8. Glikozit bağı 8. Guanin bazı a) Pirimidin grubunu oluşturan bazlar hangi numaralı ile gösterilmiştir? (6 ve 7) b) Bir deoksiribonükleotidin yapısında bulunabilecek moleküller hangi numaralar ile gösterilmiştir? (2, 3, 4, 6, 7 ve 9) c) Bir deoksiribonükleotitin yapısındaki bağlar hangi numaralar ile gösterilmiştir? (1, 2 ve 8) d) İki polinükleotit zincirini karşılıklı bir arada tutan bağ hangi numara ile gösterilmiştir? (5) 6. a) Pürin sayısı 1 = Toplam nükleotit sayısı 2 b) Fosfat sayısı =2 Pürin sayısı c) Pirimidin sayısı 1 = 2 Deoksiriboz sayısı d) Pürin sayısı =1 Pirimidin sayısı e) Fosfat sayısı =1 Deoksiriboz sayısı 7. RNA DNA İçerdiği şeker Riboz Deoksiriboz Nükleotit çeşitleri A, G, S, U A, G, S, T Zincir sayısı Bir İki Prokaryot hücrede bulunduğu kısım Sitoplazma ve ribozom Sitoplazma Kendini eşleyebilme Görülmez Görülür 133 ÜNİTE – 1 Yaşam Bilimi Biyoloji YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI
© Copyright 2024 Paperzz