I. YAŞAM BİLİMİ BİYOLOJİ Bilimsel Bilginin Doğası ve Biyoloji Bilim: tarafsız gözlem ve deneylerle elde edilmiş, düzenli bilgiler topluluğudur. Biyolojinin Konusu Biyoloji, “bio” (canlı, yaşam) ve “logos” (bilim) kelimelerinin birleşmesiyle oluşmuştur. Kısaca “canlı bilimi” ya da “hayat bilimi” olarak tanımlanan biyoloji, canlıların yapısını, vücutlarında gerçekleşen temel olayları, çeşitliliklerini, davranışlarını, çevreleriyle ilişkilerini, gelişmelerini ve yeryüzüne dağılışlarını inceleyen pozitif bir bilimdir. Bu incelemeler sırasında kimya, fizik, matematik, psikoloji, sosyoloji ve antropoloji gibi bilim dallarıyla da ilişkilidir. Biyolojinin Tarihsel Gelişimi Biyolojinin tarihi hemen hemen insanlık tarihi kadar eskidir. Çünkü “hayat bilimi” olan biyoloji, her dönemde insanların ilgisini çekmiştir. Biyolojinin Alt Bilim Dalları Biyoloji, Zooloji (hayvan bilimi) ve botanik (bitki bilimi) olarak başlıca iki ana dala ayrılır. Bu iki ana bilim dalı dışında, birçok alt bilim dalı vardır. Bunlardan başlıcaları ve inceledikleri konular aşağıdaki şekilde özetlenebilir. Organizmayı bireysel olarak inceleyen alt bilim dalları: Morfoloji: Canlının şeklini, dış görünüşünü inceler. Anatomi: Canlının içyapısını inceler. Sitoloji: Hücrenin bileşimini, mikroskobik yapısını inceler. Histoloji: Dokuların yapısını, bileşimini inceler. Fizyoloji: Hücre ve vücut birimlerinin işleyişini inceler. İncelenen birim, bir doku olabilir. Örneğin, kas fizyolojisi gibi. Ya da bir hayvan bölümü olabilir. Örneğin omurgalılar fizyolojisi gibi. Hücre fizyolojisi ise hücredeki işleyişleri inceler. Embriyoloji: Zigottan, ergin canlı oluşumuna kadar geçen evreleri inceler. Moleküler Biyoloji: Canlı yapısını, moleküler düzeyde inceler. Biyokimya: Canlıların kimyasal yapısını inceler. Organizmayı grup içinde; diğer organizmalarla ilişkileri yönünden inceleyen alt bilim dalları: Taksonomi: Canlıların, belirli özelliklerinin benzerliğine ve akrabalık derecelerine göre gruplandırılmasını inceler. Evrim: Canlıların geçirdiği değişimi ve yeni türlerin oluşumunu inceler. Ontogeni: Bir bireyin, embriyolojik dönemde geçirdiği değişimi inceler. Filogeni: Bir canlının ait olduğu türün geçirdiği evrimi inceler. Genetik: Canlıların sahip oldukları özelliklerinin dölden döle geçişini inceler. Ekoloji: Canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceler. Biyolojinin Uygulama Alanları Biyolojinin, canlıları ve canlılarla ilgili olayları inceleyen bilim olduğunu söylemiştik. O halde çok geniş bir uygulama alanı olmalıdır. Hakikaten biyoloji, sağlıktan tarıma kadar çok geniş bir uygulama alanına sahiptir. Bu alanları 6 başlık altında aşağıdaki gibi özetleyebiliriz. 1. Sağlık Tıp, Eczacılık, Diş hekimliği 2. Çevre: Çevre mühendisliği Moleküler biyoloji: Genetik mühendisliği Gıda: Gıda mühendisliği, beslenme ve diyetisyenlik Hayvancılık: Arıcılık, veterinerlik Tarım: Ziraat mühendisliği, orman mühendisliği Biyolojinin Diğer Bilimlerle İlişkisi Canlılar çevrelerindeki fiziksel ve kimyasal pek çok faktörden etkilenirler. Bu yüzden biyoloji pek çok farklı bilim dalıyla ortak olarak çalışır. Örneğin, populasyon genetiği, kalıtım gibi konularda olasılık hesaplarında matematik kurallarıyla iç içedir. Ya da canlının temel bileşenlerinde kimyadan, canlıların bazı yönelim davranışlarını açıklarken fizikten yararlanır. Örneğin, elektron mikroskobunun gelişmesi, hücrenin daha detaylı incelenebilmesi ve hücre konusunda daha fazla bilgi edinilebilmesine neden olmuştur. Biyolojinin Bazı Günlük Problemlere Sağladığı Katkılar Değişen çevre koşulları, ilerleyen teknolojik çalışmalar, sanayileşme ve hızlı nüfus artışı günümüzde birçok problemin ortaya çıkışına neden olmuştur. Biyoloji de bu problemlerin çözümünde rol oynamaktadır. Örneğin, hızla artan nüfus sonucu besin kıtlığı ortaya çıkmaktadır. II. CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ Hücre: canlılık özelliği gösteren en küçük birime verilen isimdir. Bütün canlılar hücrelerden oluşmuşlardır. Ancak bazıları sadece bir hücreden meydana geldiği halde bazıları çok hücrelidir. Bu durumda yaşama ve üreme özelliği gösteren en küçük birim olan hücre için geçerli olan özellikler tüm canlılar için de geçerlidir. Şimdi bu özellikleri kısaca maddeleyerek özetleyelim: 1-Beslenme: Canlıların hayatlarını sürdürebilmek için enerjiye ihtiyaçları vardır. Bu enerji de besinlerden elde edilir. Bazı canlılar besinlerini dış ortamdan hazır olarak alırken bir kısım canlılar da kendi besinlerini üretebilir. Kendi besinini kendileri üretebilen canlılara ototrof ya da üretici canlılar denir. Örneğin yeşil bitkiler, güneş ışığını kullanarak kendi besinlerini üretir. Kendi besinini üretemeyen canlılara ise heterotrof ya da tüketici canlılar denir. Mantarlar bu tür canlılara örnektir. Hayvanlar da heterotroftur. Mesela arı (Balı besin olarak kullanıyor.) tüketici canlılara örnek olarak verilebilir. Heterotrof canlılar besinlerini üreticilerden ya da diğer tüketicilerden sağlar. 2-Organizasyon: Hücrelerde canlılık olaylarının gerçekleşmesini sağlayan, organel denilen yapılar bulunur. Bu yapılar iş birliği içinde çalışarak yaşamın problemsizce devam etmesini sağlar. Tıpkı bizim organlarımız arasındaki iş bölümü ve uyum gibi. Bitkilerde de organizasyon olayını gözlemleyebiliriz. Kökler suyu alarak taşıyıcı sisteme ulaştırır. Bu sistem suyu yapraklara taşır ve yapraklar suyu kullanarak fotosentez sonucu oluşturdukları besinleri bitkinin diğer kısımlarına ulaştırılması için taşıyıcı sisteme aktarırlar. 3-Uyarılma: Hücreler iç ve dış çevrelerinden gelen uyarılardan etkilenir ve buna tepki gösterirler. Çevre şartlarını fiziksel, kimyasal, biyolojik etkenler; ortam sıcaklığı, basınç; vb. değişkenler oluşturur. Bu değişkenlere uyarı denir 4-Hareket: Hücreler beslenme gibi canlılık olaylarını yerine 3. 4. 5. 6. 2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:1 getirebilmek için aktif ya da pasif olarak yer değiştirirler. Örneğin kamçılı hayvan tıpkı insanlar gibi aktif olarak hareket edebilirken bitkilerde de güneşe doğru yönelme gibi pasif hareketlere rastlanır. 5-Büyüme: Canlılar inorganik ya da organik maddeleri kendi protoplazma yapılarına çevirirler. Böylece vücutça irileşirler. Tek hücrelilerde büyüme üreme ile sonuçlanır. 6-Üreme: Hücreler belirli büyüklüğe ulaştıklarında ikiye bölünürler. Böylece bir hücreden iki hücre oluşur ve tek hücrelilerde üreme gerçekleşmiş olur. Bütün canlılar soylarını devam ettirebilmek ve türlerinin sürekliliğini sağlamak için kendine benzer bireyler oluşturmak zorundadırlar. Eşeysiz üreme, genellikle bir hücreli ve bazı çok hücreli canlılarda görülür. Bir hücreli canlılardan olan bakteriler ikiye bölünerek kendine benzer yeni hücreler meydana getirirken denizyıldızı vb. canlıların da kopan parçalarının yeni canlılar meydana getirmesi (rejenerasyon) eşeysiz üremeye örnek verilebilir. Eşeyli üreme ise farklı cins iki eşey üreme hücresinin birlemesiyle yeni bir canlının oluşmasıdır. Bir gamet ya dişi eşey hücresi (yumurta) ya da erkek eşey hücresi (sperm) dir. Oluşan yeni canlı kendisini meydana getiren atasına aynen benzemez. Yani eşeyli üremede kalıtsal çeşitlilik vardır. 7-Metabolizma: Hücredeki canlılık olaylarının gerçekleşmesi metabolizma denilen biyokimyasal olaylar bütünüyle sağlanır. Metabolizma iki kısımdan oluşur: Anabolizma: Küçük moleküllü maddelerden büyük moleküllü maddelerin oluşumudur. Katabolizma: Büyük moleküllü maddelerin küçük moleküllü maddelere yıkılmasıdır. 8-Solunum: Canlılar ihtiyaçları olan enerjiyi üretebilmek için aldıkları ya da ürettikleri organik besinlerin yapı taşlarını solunum olayı ile parçalarlar. Solunum, besinlerdeki kimyasal bağ enerjisinin, ATP (Adenozin trifosfat) enerjisine dönüştürülmesidir. Canlılar yaşamları için gerekli olan enerjiyi ATP enerjisini kullanarak karşılar. ATP enerjisinin açığa çıkarılma sürecine solunum denir. Oksijen kullanılmadan besinlerdeki ATP enerjisinin ortaya çıkarılmasına oksijensiz solunum denir. Besinlerdeki ATP enerjisinin oksijen kullanılarak ortaya çıkarılmasına ise oksijenli solunum denir. Oksijenli solunumda, oksijensiz solunuma göre daha fazla enerji sağlanır. 9-Boşaltım: Hücreler metabolizmaları sonucu oluşan zehirli ya da zararlı ve içlerinde normalden fazla miktarda bulunan maddeleri vücut içi dengeyi sağlamak için dış ortama atarlar. Hücrelerdeki yapım ve yıkım olayları sonucunda, oluşan zararlı ve artık maddelerin vücuttan uzaklaştırılmasına boşaltım denir. III. CANLILARIN TEMEL BİLEŞENLERİ Bütün hücreler, dolayısıyla hücrelerden oluşmuş canlılar inorganik ve organik bazı maddelerden oluşmuşlardır. Canlıların yapısında bulunan molekülleri şu şekilde gruplandırabiliriz. A. CANLILARDAKİ İNORGANİK MADDELER İnorganik maddeler: bütün canlıların dışarıdan hazır almak zorunda olduğu, vücutlarında sentezlenemeyen maddelerdir. Hazır alınır Hücre yapısına katılır Metabolizmada düzenleyici rol oynar Hücrede enerji elde etmek amacıyla kullanılmaz. 1. SU Enzimlerin çalışabilmesi için ortamda mutlaka %15'in üzerinde su olmalıdır. Su, iyi bir çözücüdür. Bu özelliği ile besinlerin kolaylıkla sindirilmesini ve bu besinlerin kimyasal reaksiyonlara girmesini sağlar. Su, maddelerin taşınmasında rol oynar. Kan dokunun büyük bir kısmı sudan oluşmuştur. Bitkiler, suda çözünmüş maddeleri topraktan su ile alır. Su vücut ısısının dengede kalmasında görev yapar. Terleme sırasında, su buharlaşır. Buharlaşma sırasında ise ısı kaybedildiğinden vücut sıcaklığı korunmuş olur. Su, zehirli atıkların seyreltilmesinde görev yapar. Metabolizma sonucu ortaya çıkan zararlı atıkların seyreltilmesinde vücuttan atılmasında aktif rol oynar. Su fotosentez oluşumunu sağlayan temel maddelerden biridir Canlılara yapısal destek sağlar. Otsu bitkilerin dik durmasını sağlar. Suyun buharlaşma ve yoğunlaşması iklimler üzerinde de etkilidir. Suyun öz ısısı birçok bileşikten daha yüksektir. Bu özellik suyun soğumasının da ısınmasının da zor olduğu anlamına gelir. Suyun yavaş soğumasının ortamı ısıtması hem kıyı bölgelerinin ılıman olmasını hem de canlıların yaşaması için sulardaki ortam sıcaklığının dengede kalmasını ve korunmasını sağlar. 2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:2 2. ASİTLER - BAZLAR - TUZLAR a. Asitler Suda çözündüklerinde hidrojen iyonu (H+) veren bileşiklerdir. Tatları ekşidir. Turnusol kâğıdının rengini maviden kırmızıya çevirirler. Yapısında karbon (C) atomu taşıyanların çoğuna organik, taşımayanlara inorganik asit denir. Örneğin; Laktik asit(C3H6O3) organik, Hidroklorik asit (HCI) inorganik asittir. b. Bazlar Suda çözündüklerinde hidroksil iyonu (OH-) veren bileşiklerdir. Tatları acıdır. Turnusol kâğıdının rengini kırmızıdan maviye çevirirler. Yapısında genellikle karbon (C) ve azot (N) bulunduranlar organik, diğerleri inorganik baz adını alır. Örneğin; Metilamin (CH3NH2) organik, Potasyum hidroksit (KOH) inorganik bazdır. Bir çözeltinin asit mi baz mı olduğu H+ ve OH- iyonlarıyla belirlenir. H+ iyonu arttıkça ortam asidik, OH- arttıkça baziktir. Eğer H+ ve OH' iyonlarının miktarı eşitse ortam nötrdür. Çözeltideki H+ derişimi pH denilen birimle belirlenir ve pH değeri 0 ile 14 arasında değişebilir. 7 nötrdür. 0'a doğru asidik, 14'e doğru bazik değer artar. Mineralin adı Etkisi -Alyuvarlar içinde bulunur ve oksijen taşınmaDemir (Fe) sını sağlayan, hemoglobinin yapısına katılır. Eksikliğinde anemi (kansızlık) görülür. -Fotosentez yapan canlılarda klorofilin yapısına katılır. Magnezyum -Kemiklerin yapısına katılır. (Mg) -Dişleri güçlendirir. -Kas kasılmasını kolaylaştırır. Sodyum (Na) -Vücudun su dengesinde rol oynar. ve Klor (Cl) -Kas ve sinir sisteminin çalışması için gereklidir. Kalsiyum (Ca) -Vücutta en fazla bulunan mineraldir. -Kemik ve diş yapısına katılır. -Kas kasılmasında görev alır. -Sinirlerde, impuls iletiminde görev yapar. -Kanın pıhtılaşmasında görev yapar. -Kemik erimesini (osteoporoz) engeller. -Vücutta fazla bulunan minerallerdendir. Fosfor (P) -DNA gibi organik moleküllerin yapısına katılır. -Kemik ve diş yapısına katılır. -Sinir sisteminin sağlığı için gereklidir. Potasyum -Kan basıncını düzenler. (K) -Vücudun su oranının düzenlenmesinde etkilidir. İyot (I) Flor (F) Çinko (Zn) -Tiroit bezinden salgılanan tiroksin hormonunun yapısına katılır. -Eksikliğinde guatr oluşur. -Dişlerin güçlenmesini sağlar. -Azlığında diş çürümeleri, fazlalığında diş sararmaları artar. -Prostat bezinin çalışmasında görev yapar, -Bağışıklığı güçlendirir. Kükürt (S) Bazı amino asitlerin yapısında bulunur pH değeri organizma için çok önemlidir. Çünkü her enzimin çalışabildiği kendine özel bir pH değeri vardır. Bu pH'da meydana gelen bir değişiklik enzimin yapısını bozacağından biyokimyasal tepkimelerin oluşumunu da engeller. Örneğin insan kanının pH'sı 7,4'tür. Bunun 7'ye düşmesi ya da 7,8'in üzerine çıkması sonucu ölüm meydana gelir. c. Tuzlar Asitlerle bazların (ya da asitlerle bazı metallerin) tepkimesi sonucu tuzlar oluşur. Bir başka deyişle tuzlar, asitlerle bazların nötrleşme ürünleridir. NaOH + HCI ------------------ NaCl + H20 Sodyum Hidroksit Hidroklorik asit Sodyum klorür Su (baz) (asit) (tuz) Hücrenin içinde ve hücrelerin arasında çeşitli mineral tuzları vardır. Örneğin sodyum, potasyum, kalsiyum tuzları gibi. 3. MİNERALLER Canlıların yapısında bulunan, eksikliklerinde bazı rahatsızlıkların oluştuğu maddelerdir. E vitamini ile birlikte güçlü bir antioksidan ve Selenyum hücre koruyucusu olarak çalışan selenyum, (Se) bazı enzimlerin yapısına yer alır. Görevlerini tablodaki gibi özetleyebiliriz, ayrıca: Ca,P,Na,K gibi mineraller sürekli alınması gereken minerallerdir. Fe, Mg, I gibi mineraller ise daha az alınsalar bile vücut için yeterlidir. Çünkü vücuttan kolay kolay atılmazlar. Hg (Cıva),Pb (Kurşun) gibi ağır metaller ise enzimlerin çalışmasını engellediği için, vücutta zehir etkisi yapan minerallerdir. B. CANLILARDAKİ ORGANİK MADDELER Doğada organik moleküller büyük moleküller halindedir. Genellikle yapılarında temel element olarak C, H, O bulunur. Organik moleküllerin temel elementi karbondur. Fakat yapısında her karbon atomu bulunduran molekül de organik molekül değildir. Karbondioksit (CO2) buna örnektir. Karbon, hidrojen ve oksijen dışında birçok organik bileşikte azot (N), fosfor (P), kükürt (S) gibi elementler de bulunur. Organik bileşikler; karbonhidratlar, yağlar, proteinler, enzimler, vitaminler, nükleik asitler ve ATP’dir. İnorganik moleküllerden farklı olarak enerji veren (vitaminler hariç) mo- 2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:3 leküllerdir. Organik bileşikler, ototrof (üreticiler) canlılar tarafından inorganik maddeler kullanılarak doğrudan üretilir. Organik bileşikler canlılarda yapı maddesi, enerji verici, yapıcı onarıcı ve düzenleyici olarak görev yapar. Organik molekülerin yapı taşına monomer denir. Oluşan büyük molekülere ise polimer denir. Monomerden polimere doğru oluşumlara ise polimerleşme (polimerizasyon) denir. Bu olaylar sırasında enerji harcanır. Monomerlerin birleşmesiyle gerçekleşen ve su açığa çıkaran bu reaksiyonlara dehidrasyon reaksiyonları denir. Büyük moleküllerin su yardımıyla yapı taşlarına ayrılması olayına hidroliz reaksiyonları denir. Karbon ve karbonlu bileşikleri inceleyen bilim dalına organik kimya denir. Karbon atomları, kolay zincir oluşturur. En kısa zincir, iki karbon atomundan meydana gelir. Karbonun bağ kurma kapasitesi oldukça yüksektir. Organik bileşikleri şöyle sıralayabiliriz: 1. ATP (Adenozin Trifosfat) Hücreler canlılardan beslenme ya da kendi ürettikleri besinlerdeki var olan enerjiyi kendi kullanabilecekleri enerji çeşitlerine dönüştürerek hayatlarını devam ettirir. Organik moleküllerdeki (vitaminler hariç) kimyasal bağ enerjisini solunum (oksijenli ya da oksijensiz) ile doğrudan kullanabilecekleri ATP’de kimyasal bağ enerjisine dönüştürürler. ATP bütün canlıların doğrudan kullanabileceği enerji kaynağıdır. ATP’nin sentezine fosforilasyon denir. Kimyasal bağ enerjisi ATP molekülünde bulunur. ATP, yüksek enerjili fosfat bağları içeren organik bileşiktir. ATP’nin yapısını adenin, riboz ve fosfatlar oluşturur. Adenin ve riboz birbirine bağlıdır. Adenin ile ribozun oluşturduğu yapıya adenozin denir. Riboz şekerine üç fosfat grubu bağlanabilir. Adenozine bir fosfat bağlanınca adenozin monofosfat (AMP) oluşur. Adenozin monofosfata bir fosfat bağlanınca adenozin difosfat (ADP) oluşur. ADP’ye bir fosfat bağlanınca adenozin trifosfat (ATP) oluşur. 2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:4
© Copyright 2024 Paperzz