Biyoloji 1 Ders Notu & Konu Anlatımı
Canlıları inceleyen bilim dalı biyolojidir. Biyoloji, Yunanca “hayat” anlamına gelen bios ile “bilim=inceleme” anlamına gelen logos kelimelerinin birleşmesiyle oluşmuştur.
Varlıkları canlı olarak niteleyebilmek için; hücresel yapı, beslenme, solunum, boşaltım, hareket, uyarılara tepki, metabolizma, homeostazi, uyum, organizasyon, üreme, büyüme, gelişme gibi özelliklere sahip olup olmadığına bakılır. Bu özelliklere sahip olan varlıklar canlı, varlıkların canlı olma durumu ise canlılık olarak tanımlanır. Canlıların ortak özelliklerinden bazıları şunlardır:
Hücresel Yapı
• Organizmaların yapısal ve işlevsel birimi hücredir.
• Hücreler yapısal olarak prokaryot ve ökaryotolmak üzere iki çeşittir.
• Çekirdeği ve zarlı organelleri bulunmayan hücrelere prokaryot hücre denir.
• Çekirdeğe ve zarlı organellere sahip olan hücrelere ökaryot hücre denir.
• Canlıların bazıları tek hücreli bazıları ise çok hücrelidir.
Beslenme
• Canlılar, madde ve enerji ihtiyaçlarını karşılamak için beslenmek zorundadır.
• Ihtiyaç duyduğu besinleri kendi üretebilen canlılara üretici (ototrof) denir. Örneğin bitkiler besinlerini kendileri sentezlerler.
• Besinlerini dış ortamdan hazır olarak alan canlılara da tüketici (heterotrof) denir. Örneğin mantarlar ve hayvanlar heterotrof beslenirler.
Solunum
• Canlılar, yaşamsal faaliyetlerini devam ettirebilmek için enerjiye ihtiyaç duyar.
• Bu enerji ATP (adenozin trifosfat) molekülünden karşılanır.
• Hücreler ATP’yi, besini parçalayarak hücresel solunum ile üretir.
• Solunum reaksiyonları; oksijenli solunum, oksijensiz solunum ve fermantasyon olmak üzere üç çeşittir
Boşaltım
• Canlıların metabolik faaliyetleri sonucunda oluşan atık maddeleri hücre veya vücuttan dışarı atmasına boşaltım denir.
• Canlılarda boşaltım olayı farklı şekillerde gerçekleşir
Hareket
• Canlılar avlanmak, göç etmek, üremek, yavrularını beslemek, ışık ve suya ulaşmak gibi çeşitli nedenlerle hareket eder.
• Tek hücreli canlılar; kamçı, sil ve yalancı ayak gibi yapıları yardımıyla yer değiştirme hareketi yapar.
• Hareket bitkilerde durum değiştirme, hayvanlarda çoğunlukla yer değiştirme şeklindedir.
Uyarılara Tepki
• Canlılar, iç ve dış ortamdan gelen uyaranlara tepki gösterir. Bu durum, canlıların çevreleriyle uyum içinde olmaları ve yaşamlarını devam ettirebilmeleri açısından önemlidir.
Metabolizma
• Organizmadaki yapım ve yıkım tepkimelerinin tümü metabolizma olarak adlandırılır.
• Basit moleküllerin birleştirilerek daha karmaşık moleküllerin sentezlendiği yapım tepkimelerine anabolizma denir.
• Büyük moleküllerin daha basit bileşiklere yıkıldığı kimyasal tepkimelere katabolizma denir.
Homeostazi
• Bütün çevresel değişimlere rağmen organizmada kararlı bir iç ortamın sağlanması ve korunması olayına homeostazi denir. (İç denge)
• Canlılardaki tüm sistemler, homeostaziyi korumaya yönelik çalışır.
• Örneğin; vücut sıvılarının asit baz dengesinin ayarlanması, vücut sıcaklığının sabit tutulması, zararlı atıkların vücut dışına atılması.
Uyum
• Uyum (adaptasyon), bir organizmanın yaşadığı çevrede hayatta kalma ve üreme şansını artıran kalıtsal özelliklerin tamamıdır. Bu özellikler nesilden nesle aktarılır.
Organizasyon
• Tek hücreli canlılarda organizasyon, hücre içindeki yapıların uyumlu çalışmasını ifade eder.
• Çok hücreli canlılarda ise organizasyon; atom, molekül, organel, hücre, doku, organ, sistem ve organizmadan oluşur.
Üreme
• Canlıların soylarını devam ettirmek için yeni bireyler oluşturmasına üreme denir.
• Eşeysiz üremede ana birey, kendisiyle aynı kalıtsal özelliklere sahip yavrular meydana getirir.
• Eşeyli üreme, dişi ve erkeğe ait üreme hücrelerinin birleşmesiyle yeni bireyler meydana gelmesidir. Eşeyli üremeyle oluşan yavrular hem anadan hem de babadan gelen özellikleri taşır. Bu şekilde kalıtsal çeşitlilik sağlanır.
Büyüme ve Gelişme
• Büyüme tek hücreli canlılarda sitoplazmanın hacimce ve kütlece artışı ile çok hücreli canlılarda ise hücre sayısının ve hacminin artışıyla sağlanır.
• Gelişme ise canlının sahip olduğu yapıların zamanla değişerek fonksiyonel olarak olgunlaşmasıdır.
İNORGANİK BİLEŞİKLER
Temel element olarak karbon içermeyen bileşiklerdir. Bu bileşiklerde karbon ve hidrojen elementleri birlikte bulunmaz. Canlı organizma için gerekli başlıca inorganik bileşikler; su, mineraller, asitler, bazlar ve tuzlardır.
İnorganik bileşiklerin genel özellikleri
• Temel element olarak karbon içermeyen bileşiklerdir.
• Bu bileşikler, canlılar tarafından doğadan hazır olarak alınıp canlıların yapısına katılır.
• Sindirilmeden hücre zarından geçebilir.Suyun Canlılar için Önemi
• Hücrelerin ihtiyaç duyduğu maddelerin taşınması ve hücrelerde oluşan metabolik atıkların uzaklaştırılması suyun varlığı ile mümkündür.
• Suyun yüksek özgül ısıya sahip olması ve ısıyı depolama özelliği, deniz ve okyanuslardaki suyun yavaş yavaş ısınıp soğumasını sağladığından canlıların olumsuz etkilenmesini önler.
• Su moleküllerini bir arada tutan hidrojen bağlarının etkisiyle kohezyon kuvveti oluşur.
• Suyun başka moleküllere tutunmasını sağlayan kuvvete adhezyon kuvveti denir.
• Yapraklarda terleme sonucunda oluşan emme kuvveti ve kohezyon- adhezyon kuvvetleri sayesinde su, bitkilerin köklerinden yapraklarına kadar kesintisiz bir sütun şeklinde yer çekimine zıt yönde taşınır.
• Suyun kohezyon kuvvetine bağlı olarak oluşan yüzey gerilimi, bazı canlıların su yüzeyinde durabilmesine ve yürüyebilmesine olanak sağlar.
• Su yüksek bir buharlaşma ısısına sahiptir.
• Su çok iyi bir çözücüdür. Kimyasal tepkimeler sulu ortamlarda gerçekleşir.
Asitler ve Bazların Canlılar İçin Önemi
Asitler : Suda çözündüğünde hidrojen iyonu veren maddeler asit, denir.
• Tatları ekşidir.
• Turnusol kağıdını kırmızıya çevirir.
• Metallerle tepkime verir, mermeri aşındırır.Bazlar: Suda çözündüğünde hidroksit iyonu veren maddelere baz adını alır.
• Tadı acıdır.
• Ele kayganlık hissi verir.
• Turnusol kağıdını maviye çevirir.
• Amfoter metallerle tepkimeye girerler.Bir çözeltinin ne kadar asidik ya da bazik olduğunu içeriğindeki serbest hidrojen iyonu derişimi belirler. Bir çözeltinin hidrojen iyonu derişimi pH değeri ile ifade edilir.
pH değerini ölçmek için pH cetveli kullanılır. pH cetveli 0-14 aralığındadır.Vücuttaki pH değerlerinin değişmesi homeostaziyi negatif yönde etkiler.Tuz ve Minerallerin Canlılar için Önemi
• Mineraller, canlılar tarafından sentezlenemez; vücuda asitler, bazlar, tuzlar ya da besinler yoluyla alınır.
• Mineraller, vücudun yapısına katılırken aynı zamanda düzenleyici (kofaktör) olarak da görev alır.
• Eksikliklerinde veya fazlalıklarında metabolik faaliyetler aksar.
• Bitkiler, ihtiyaç duyduğu mineralleri ve tuzları topraktan suda çözünmüş hâlde kökleriyle alır.
• Hayvanlar ise ihtiyaç duyduğu tuz ve mineralleri su ile besinlerden karşılar.
Mineraller ve Görevleri
Magnezyum;
• insanlarda kemik ve dişlerin, bitkilerde ise klorofilin yapısına katılır.
• Kas ve sinir sisteminin çalışması için gereklidir.Fosfor;
• Nükleik asitler, ATP ve hücre zarının yapısına katılır.
• Kemik ve diş oluşumunda görev alır.Potasyum;
• Kalp ritmini düzenler, asit-baz ve su dengesini ayarlar.
• Sinir hücrelerinde uyartı iletimi için gereklidir.
• Vücuda yeterli potasyum alınmadığında kaslarda kramp, kalp ritminde bozukluk, yorgunluk, hâlsizlik ayrıca sindirim bozuklukları görülür.Kalsiyum;
• Kemik ve dişlerin yapısına katılır. Kemik ve diş oluşumunda görev alır.
• Kanın pıhtılaşmasında görev alır.
• Kalsiyum, vücuda fazla alındığında böbrek taşı oluşumuna ve kireçlenmeye neden olur.Klor;
• Mide özsuyu oluşumunda, asit-baz dengesinin sağlanmasında görevlidir.
• Hücre içi ve dışı su dengesinin ayarlanmasında görev alır.
• Klor eksikliğinde sindirim sorunları ortaya çıkar.Sodyum;
• Asit-baz ve su dengesinin ayarlanmasında görev alır.
• Kas kasılması ve sinir hücrelerinde uyartı iletimi için gereklidir.Demir;
• Alyuvarlarda bulunan hemoglobinin yapısına katılır.
• Eksikliğinde anemi (kansızlık), tırnaklarda çökme, bitki yapraklarında sararma gözlenir.iyot;
• Tiroit bezinden salınan tiroksin hormonunun yapısına katılır.
• iyot eksikliğinde basit guatr hastalığı gözlenir.
• Çocukluk döneminde iyot az alındığında büyüme ve zeka geriliği görülür.Flor;
• Diş sağlığının korunması için önemlidir.
• Florun az alınması, diş ve kemik gelişimini aksatırken fazla alınması dişlerde kalıcı sararmaya neden olur.Kükürt;
• Bazı amino asitlerin sentezi için gereklidir.
• Eksikliğinde deride solgunluk, fazlalığında ise alerjik rahatsızlıklar oluşur.
ORGANİK BİLEŞİKLER
• Organik bileşikler, inorganik bileşiklerin aksine canlılar tarafından üretilir.
• Organik moleküllerin tamamı bir karbon iskeleti ve bu iskelete bağlı diğer elementlerin atomlarından oluşur.
• Besinlerle alınan organik bileşiklerin çoğu hücre zarından geçemeyecek kadar büyük olduğundan sindirilerek kana geçer.
• Karbonhidrat, lipit, protein ve nükleik asit gibi organik bileşiklerin en küçük anlamlı yapı birimine monomer denir.
• Benzer ya da özdeş yapıdaki çok sayıda monomerin birbirine bağlanmasıyla oluşan büyük yapılı organik moleküllere polimer denir.
• Monomerler, dehidrasyon tepkimesi ile birleşir. Dehidrasyon tepkimesi sırasında bir molekül su çıkışı ile birlikte iki molekül arasında bağ kurulur.
• Polimerler, hidroliz adı verilen tepkime ile monomerlerine ayrılır. Hidroliz, su girişi ile kimyasal bağların koparılması olup, dehidrasyon tepkimesinin tersine işleyen bir süreçtir
Karbonhidratlar
• Karbonhidratların bileşiminde karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O)elementleri bulunur.
• Canlılar, enerji elde etmek amacıyla öncelikli olarak karbonhidratları kullanır.
• Karbonhidratlar, içerdiği birim şeker molekülü sayısına göre;
• Monosakkarit, Disakkarit ve Polisakkarit olarak gruplandırılır.Monosakkaritler:
• Sindirime uğramadan hücre zarından geçebilen basit yapılı şekerlerdir.
• İçerdikleri karbon atomu sayısına göre gruplandırılır.
5 Karbonlular (Pentoz)
Riboz : RNA, ATP, NAD, FAD ve NADP nın yapısına katılır.
Deoksiriboz : DNA’nın yapısına katılır. Ribozdan farklı olarak yapısında bir oksijen atomu eksiktir.
6 Karbonlular (Heksoz)
Fruktoz:
Meyve şekeri olarak da bilinir.
Bitkiler tarafından üretilir.
İnsanlar fruktozu glikoza dönüştürerek kullanır.
Tatlılık derecesi en yüksek olan şekerdir.
Glikoz:
Üzüm şekeri olarak da bilinir.
Üretici canlılar tarafından üretilir.
Canlılar enerji elde etmek için ilk sırada kullanır.
Kanda ölçülen tek şeker olduğundan kan şekeri olarak bilinir.
Sinir hücreleri öncelikle glikozdan enerji elde eder.
Açlık sırasında bayılmamızın nedeni sinir hücrelerinin yeterli glikoz bulamayışıdır.
Galaktoz :
Bitkilerde kloroplastın içinde, yosunlardan elde edilen bir polisakkarit olan agarın yapısında, şeker pancarı, reçine ve keçi boynuzu özütünde bulunur.
Memeli hayvanlar vücutlarına aldığı glikozu galaktoza dönüştürebilir. Elde edilen galaktoz, sütün yapısında bulunan laktozun üretiminde kullanılır.
Disakkaritler:
• Maltoz iki glikoz molekülünün birleşmesiyle oluşur.
• Sükroz bir glikoz ve bir fruktoz molekülünün birleşmesiyle oluşur.
• Laktoz bir glikoz ve bir galaktoz molekülünün birleşmesiyle oluşur.Polisakkaritler:
• Çok sayıda glikozun glikozit bağı ile bağlanması ile oluşur.
• Canlılar için önemli bazı polisakkaritler nişasta, glikojen, selüloz ve kitindir.
• Polisakkaritlerin çeşitliliği, yapılarına katılan monosakkaritlerin birbirine farklı şekilde bağlanmasından kaynaklanır.
Nişasta: Bitkilerin depo polisakkaritidir.
Glikojen : İnsan, hayvan, mantar ve bakterilerin depo polisakkaritidir.
Selüloz: Bitkilerin hücre duvarına katılır.
Kitin: Mantarların hücre duvarı ve böceklerin dış iskelet yapısına katılır.
Yağlar (Lipitler)
Yağlar (lipitler) yüksek miktarda karbon ve hidrojen içeren, suda çözünmeyen fakat benzen, kloroform, aseton ve eter gibi çözücülerde iyi çözünen bir maddedir. Bazı lipitlerde azot (N), kükürt (S) ve fosfor (P) da bulunabilir.Yağlar yiyecek, yakıt, boya, makine sanayii dahil birçok değişik amaçla kullanılır. Yağların sindirimi ince bağırsakta başlar. Vücudun ikinci sıradaki enerji kaynağı lipitlerdir (birinci sıra karbonhidratlara aittir). Vücutta ikinci sırada kullanılmasına rağmen yakıldığında en çok enerji açığa çıkaran besin sınıfıdır. Bu yüzden depo besin olarak kullanılır.Yağların Canlılar İçin Önemi
Yağlar hücresel solunuma uğrarken (hidrojence zengin olduğundan) çok fazla su oluşturur. Örneğin ayı gibi hayvanlar bol bol yağ depolar kış uykusu boyunca hem enerji hem de su ihtiyaçlarını yağlardan karşılarlar.
Yağlar karbonhidratlara göre çok daha hafiftir ve iyi bir ısı yalıtımı sağlar. Hafifliği sayesinde kuşlarda çok fazla yağ deposu bulunmaktadır, böylece kuşlar daha az enerji harcayarak daha kolay havada kalabilir.
Hayvanlarda iç organlar gibi hayati öneme sahip yapıları sararak dış etkenlerden korur.
A , D , E , K vitaminleri yağda çözünmekte ve depolanmaktadır.
Karbonhidrat ve proteinlerin fazlası yağlara dönüştürülür.
Bazı hormonların yapısında bulunduğu için yağların düzenleyici görevler yaptığı söylenmektedir.Yağ ÇeşitleriYağlar; trigilseritler (nötral yağlar), fosfolipitler, steroidler olmak üzere 3 gruba ayrılırlarTrigliseritler (Nötral Yağlar)
Bitki ve hayvan hücrelerinde depolanmış halde bulunan yağlar nötral yağlardır. 3 molekül yağ asidi ile 1 molekül gliserolün ester bağı ile birleşmesi ile oluşur. Birleşme sırasında 3 ester bağı ve 3 su oluşur (bağ sayısının su sayısına eşit olduğuna dikkat edin). Bir nötral yağda en az 2 çeşit en fazla 4 çeşit monomer bulunabilir.
Trigliseritlerin yapısına katılan yağ asitleri doymuş ve doymamış yağ asitleri olmak üzere iki gruba ayrılır.
Doymuş yağlar, karbon atomları arasında tek bağ bulunan ve oda sıcaklığında katı olan yağlardır.
Doymamış yağlar, karbon atomları arasında çift bağ içeren ve genellikle bitkisel kaynaklı sıvı yağlardır.Fosfolipitler
• Fosfolipitler gliserole bağlı iki yağ asidi ve bir fosfat grubundan oluşan lipit çeşididir. Çift sıra halinde hücre zarının yapısına katılırlar.
• Fosfolipitlerin fosfat grubu içeren kısmı baş olarak adlandırılır. Bu kısım hidrofiliktir (suyu seven).
• Fosfolipitlerin yağ asidi içeren kısmı ise kuyruk olarak isimlendirilir. Bu kısım hidrofobiktir (suyu sevmeyen).Streoitler
Steroidler hormonların, erkek ve dişi eşey hücrelerinin ve bazı vitaminlerin yapısına katılan lipit çeşitleridir. Sinir hücrelerinde yalıtım görevi görürler ve D vitamini sentezinde kullanılırlar.
Kolesterol da bir streoit çeşididir ve hayvansal hücrelerin zar yapısına katılır. Kolesterol artarsa damar sertliğine neden olur. Safra tuzları ve kortizol hormonu kolesterolden üretilmiştir.
Proteinler
Proteinler, canlıların yapısında en fazla bulunan organik moleküllerdir.
Yapılarında; karbon, hidrojen, oksijen, azot elementleri ile birlikte kükürt elementi de bulunabilir. Proteinlerin monomerleri amino asitlerdir.
Aminoasitler
Bir amino asidin yapısında hidrojen atomu, amino grubu, karboksil grubu ve değişken (radikal) grup vardır.
Bir amino asidin karboksil grubu diğer amino asidin amino grubu ile etkileşime girdiğinde bir mole- kül su açığa çıkarak peptit bağı kurulur ve bir dipeptit oluşur. Üç amino asit birleşince tripeptit oluşur
Proteinlerin Canlılar için Önemi
• Proteinler canlılarda yapıcı, onarıcı ve düzenleyici olarak görev alır.
• Hücre zarının yapısında bulunan proteinler, maddelerin tanınması ve taşınmasını sağlar.
• Biyolojik tepkimeleri hızlandıran ve katalizör olarak görev yapan enzimler protein yapılıdır.
• Protein yapısında olan insülin, glukagon gibi hormonlar düzenleyici olarak görev yapar.
• Antikor gibi savunmada görev alan maddeler de protein yapılıdır.
• Kırmızı kan hücrelerinin yapısında bulunan hemoglobin, protein yapılı olup solunum gazlarını taşır.
• Kanın pıhtılaşması da proteinler sayesinde gerçekleşir.
• Kollojen gibi yapısal proteinler, kemik, kıkırdak ve eklemlerin yapısına katılır.
• Kas kasılması, protein iplikler tarafından gerçekleştirilir.
• Proteinler uzun süren açlıktan sonra enerji verici olarak kullanıldığında boşaltım atığı olarak karbondioksit ve su dışında amonyak da meydana gelir.
• Proteinler vücutta doğrudan depolanamaz, dışarıdan besinler yoluyla alınan proteinlerin fazlası yağa dönüştürülerek depolanır.
• Vücutta önemli role sahip protein açısından zengin besinler; et, süt, peynir, yoğurt, yumurta, baklagiller, tahıllar ve kuru yemişlerdir.
• Organik bileşikler, enerji ihtiyacını karşılamada; karbonhidratlar, yağlar ve proteinler sırasıyla kullanılır. Verdikleri enerji miktarı açısından ise; yağlar, proteinler ve karbonhidratlar şeklinde sıralanır.
Enzimler
Enzim: Canlı hücrelerde görev yapan ve biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşmesi için gerekli olan aktivasyon enerjisini düşüren katalizörlere denir. Enzimler olmasaydı bütün (enzimlerin etki ettiği) tepkimeler çok daha uzun zamanda çok daha az miktarda parçalanırdı.
Enzimler sadece aktivasyon enerjisine etki etmekle kalmaz, aynı zamanda tepkimenin gerçekleşmesi için uygun ortamı yaratır böylece tepkimeler daha hızlı ve ortamın kimyasal dokusunu (örneğin PH’ını) etkilemeden gerçekleşir.
Enzim Çeşitleri
Basit enzimler: Sadece protein kısımdan meydana gelmiş enzimlerdir. Örnek olarak sindirim enzimleri verilebilir.
Bileşik enzimler: Protein olan esas kısmın yanında protein olmayan organik veya inorganik yardımcı kısımların birlikte bulunmasıyla oluşur. Protein kısmına apoenzim kısım denir. Yardımcı kısmı ise; vitamin bağlanarak (koenzim) veya mineral bağlanarak (kofaktör) oluşabilir.
Enzimlerin Görev ve Özellikleri
Enzimler protein yapılıdır, yani yüksek sıcaklıkta yapıları bozulur ve çalışamaz duruma gelir. Bu yüzden çoğu canlı yüksek sıcaklıkta ölür.
Enzimlerin aktiviteleri düşük sıcaklıkta yavaşlar veya tamamen durma noktasına gelir. Buzdolabına konulan sebze-meyvelerin yavaş bozulma sebebi budur.
Enzimler tepkimeden zarar görmeden çıkar, böylece tepkimelerde tekrar tekrar kullanılabilir.
Enzimler genellikle takımlar halinde iş yapar. Reaksiyonun her basamağına farklı bir enzim etki edebilir.
Enzimler DNA şifresine göre ribozomlarda sentezlenir.
Enzimlerden etkilenen maddeye substrat denir.
Her hücre kendi enzimini kendisi üretir.
Her enzim, özel bir substratı etkiler. (Anahtar – kilit uyumu)
Substratın yüzey artışı, temas yüzeyini arttırdığı için enzim etkinliğini artırır.
Her enzim özel bir kofaktörle veya koenzimle çalışır.
Bir kofaktör veya koenzimbirden çok enzimin yardımcı kısmı olabilir.
Canlı sistemlerdeki hemen hemen her tepkime enzimlerle olur.
Enzimler %15’in altında su içeren ortamlarda çalışmaz. Turşu, bal, reçel, salamura, kurutma ile saklanan besinlerin bozulmama nedeni budur.
Enzimlerin Çalışma Prensibi
Enzimler substratlarla birleşerek “enzim substrat geçici” kompleksini oluşturmaktadır. Oluşan ara kompleks hızlıca ürüne dönüşür ve enzim hiç bir değişiklik geçirmeden tepkimeden çıkar. Her enzim kendine özgü substratlarıyla tepkime verir. Buna anahtar kilit uyumu da denilebilir.
Enzimlerin Çalışma Hızını Etkileyen Faktörler
Sıcaklık
Enzimler protein yapılı olduğundan yüksek ve düşük sıcaklıktan etkilenir. 0 *C gibi düşük sıcaklıklarda genellikle enzimlerin yapısı bozulmaz.
Ancak enzimler etkinlik gösteremez. Enzimlerin en iyi çalıştığı sıcaklık değerine optimum (ideal) sıcaklık denir. Optimum sıcaklık değeri aşıldığında tepkimenin hızı düşmeye başlar ve genellikle 55 ºC’den sonra tamamen olur
PH Seviyesi
Bazı enzimler asidik, bazı enzimler bazik ve bazı enzimler de nötr ortamda optimum çalışır. Optimum seviyeden uzaklaştıkça enzimin aktivetesi azalır. Örneğin midedeki proteinlerin sindiriminden sorumlu pepsin enziminin optimum pH noktası 2’dir. Buna karşılık ince bağırsaktaki polipeptitlerin sindiriminden sorumlu tripsin enziminin optimum pH değeri 8’dir.
Su Miktarı
Reaksiyon hızının su miktarına göre değişimi
Enzimlerin çalışması için sulu ortama gereksinim vardır. Su oranı hücrede % 15 ‘in altında olursa enzimler görev yapamaz. Bitki tohumlarının kuru ortamda çimlenmemesinin nedeni budur. Ortamdaki su oranının %70′ e karar artması enzimin çalışmasını hızlandırır. %70’ ten sonra reaksiyon sabit bir hızla devam eder.
Enzim ve Substrat Miktarı
Enzim ve substrat miktarı tepkime hızını etkiler. Enzim ve substrat miktarına bağlı olarak reaksiyon hızı üç farklı şekilde değişebilir.
Enzim ve Substrat Miktarına göre tepkime hızının değişimi
(Şekil a) Enzim ve substrat miktarı sürekli artarsa tepkime hızı sürekli artar. Doğal ortamlarda enzim ve substrat miktarı sınırlı olduğu için bu tür tepkime grafiklerine pek rastlanmaz.
(Şekil b) Enzim miktarı sabit, substrat miktarı sürekli artarsa tepkime hızı belirli bir noktaya kadar artar. Tüm enzimler substratları ile birleştiğinde tepkime hızı sabitlenir.
(Şekil c) Enzim miktarı artarken substrat miktarı sabit ise tepkime hızı belirli bir noktaya kadar artar. Ortamda substrat kalmadığında tepkime durur.
Substrat Yüzeyi
Enzimler, substratın temas noktasından yani dış yüzeyinden içine doğru tepkimeyi gerçekleştirir. Bu yüzden, substratın yüzey genişliğinin artması tepkime hızını arttırır. Aynı miktarlardaki kıymanın, kuşbaşı ete oranla daha kolay sindirilmesi kıymanın yüzeyinin daha geniş olmasından kaynaklanır.
Kimyasal Maddeler
Bazı kimyasal maddeler enzimlerin etkisini hızlandırır. Bu maddelere aktivatör maddeler denir. Örneğin vitaminler enzimlere aktivatör özellik gösterir. Bazı kimyasal maddeler enzimlerin çalışmasını yavaşlatır. Bu tür maddelere de inhibitör madde denir. Kurşun, siyanür, cıva gibi ağır metaller inhibitör özellik gösterir. Birçok reaksiyonda tepkime sonucu oluşan ürün miktarının belli bir değerin üzerine çıkması, ilgili enzimlerin çalışmasını engellemektedir. Bu durumda artan ürün, enzim için inhibitör etki yapmaktadır.
Hormonlar
Amino asit, protein ve steroit yapılı olan hormonlar belirli hücre tiplerinden salgılanarak hedef hücreler üzerinde düzenleyici etki gösterirler.
Hayvanlarda özel bezler tarafından üretilen hormonlar, kan ve vücut sıvılarıyla hedef organlara taşınır.
Hormonların az ya da çok salınması metabolik rahatsızlıklara yol açar.
Vitaminler
Vitaminler direnç arttırıcı ve düzenleyici organik moleküllerdir. Sindirilmez, hücrenin yapısına katılmaz ve enerji vermez. Bitkiler ihtiyaç duydukları vitaminleri sentezleyebilirken hayvanlar dışarıdan besinler aracılığıyla almak zorundadır.
Vitaminler yağda ve suda çözünen olmak üzere 2 ana gruba ayrılır. Suda çözünen vitaminler insan vücudunda depolanamaz, bu yüzden düzenli olarak dışarıdan alınmak zorundadır. Yağda çözünebilen vitaminler, yağda depolanabildiği için düzenli olarak sürekli dışarıdan alınmaya ihtiyaç duyulmamaktadır.
Vitamin Çeşitleri
|Vitaminler
|Bulundukları Besinler
|Vücuttaki Fonksiyonları
|A vitamini
|Balık yağı, yumurta sarısı, süt, peynir, karaciğer, yeşil sebzeler.
|Büyüme ve gelişmeyi sağlar.
Vücudu enfeksiyona karşı korur.
Gece körlüğünü önler.
|D vitamini
|Balık yağı, karaciğer, yumurta.
Ayrıca ultraviyole ışınların etkisiyle deride üretilir.
|Vücuttaki Ca ve P dengesini sağlar.
Kemiklerin gelişmesini sağlar.
Çocuklarda raşitizmi önler.
|E vitamini
|Yeşil sebze, karaciğer, et ve bitkisel yağlarda.
|Üreme organlarının gelişmesini sağlar.
|K vitamini
|Yeşil sebzeler, karaciğer ve yumurtada.
Ayrıca kalınbağırsaktaki bakteriler tarafından da sentezlenir.
|Eksikliğinde kanın pıhtılaşması gecikir.
|B vitamini (B1, B2, B6, B12)
|Tahılların kabuklarında, et, süt, karaciğer ve yeşil sebzelerde.
|Karbonhidrat, yağ, ve proteinlerin vücut içinde kullanılmasında katalizör olarak görev yapar.
Kansızlığı önler.
|C vitamini
|Yeşil sebze ve meyvelerde .
|Bağ dokusunun oluşması için gereklidir.
Skorbüt hastalığını önler.
Vücudu enfeksiyonlara karşı korur.
Nükleik Asitler
Nükleik asitler bulundurduğu pentoz çeşidine göre adlandırılır.
Yapılarında C, H, O, N ve P elementleri bulunur. Nükleik asitlerin yapı taşı nükeotidlerdir. Çok sayıda nükleotidin fosfodiester bağları ile bir araya gelmesiyle polinükleotit zinciri oluşur.
Deoksiribonükleik Asit (DNA)
DNA, canlı hücrelerde bulunan ve kalıtsal özellikleri taşıyan moleküldür.
Çift zincirli ve sarmal bir yapıya sahiptir.
Azotlu bazları A, G, C ve T’dir.
Yapısında deoksiriboz şekeri bulunur.
Vücuttaki tüm metabolik olayları kontrol eder.
Bölünme sırasında kendini eşler.
Ribonükleik Asit (RNA)
Riboz şekeri içeren nükleotitlerin birbirine bağlanması ile meydana gelen tek zincirli polimerdir. RNA’da timin yerine urasil bazı bulunur. RNA, prokaryot hücrelerde sitoplazma ve ribozomlarda bulunur. Ökaryot hücrelerde çekirdek, çekirdekçik, sitoplazma, ribozom, mitokondri ve kloroplastlarda bulunur.
RNA Çeşitleri
Mesajcı RNA (mRNA): DNA’dan aldığı şifreyi ribozom organeline taşır. Ribozom organellerinde bu şifreye göre protein sentezlenir.
Ribozomal (rRNA): Ribozom organelinin yapısına katılır.
Taşıyıcı RNA (tRNA): Sitoplazmadan aldığı amino asitleri ribozoma taşır.
ATP
ATP (Adenozin Trifosfat), hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleotittir. En önemli işlevi hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşımaktır. Fotosentez, kemosentez ve hücresel solunum sırasında oluşur. ATP molekülü; adenin bazı, beş karbonlu bir şeker olan riboz ve üç fosfat grubundan meydana gelir.
ATP, yapısındaki fosfatlar arasında yüksek enerjili bağlar oluşturur ve hücrenin ihtiyaç duyması halinde bu bağlardaki yüksek enerjiyi açığa çıkarır. ATP’lerde genelde 2 yüksek enerjili bağın koparılması yerine; 1 yüksek enerjili bağ koparılır ve ATP’ler ADP şeklinde hücre içinde tekrar ATP’ye dönüşmek için beklerle
Hücre, 17.yüzyılda Robert Hooke (Rabırt Huk) tarafından keşfedilmiştir.
17.yüzyıldan günümüze bilim insanları ve gelişen teknoloji sayesinde hücre ile ilgili daha fazla bilgi edinilmiş ve sonucunda hücre teorisi ortaya çıkmıştır.
Hücre teorisine göre;
• Hücre canlının temel, yapısal ve işlevsel birimidir.
• Bütün canlılar, bir ya da daha fazla hücreden oluşmaktadır.
• Yeni hücreler, var olan hücrelerin bölünmesi sonucu meydana gelir.
• Hücreler kalıtım maddesi içerir ve bunu bölünerek yavru hücrelere aktarır.
• Tüm metabolik olaylar hücre içinde gerçekleşir.
Hücre Çeşitleri
Hücreler gelişmişlik düzeyine göre prokaryot(ilkel) hücreler ve ökaryot (gelişmiş) hücreler olmak üzere ikiye ayrılır.
Prokaryot Hücreler
Prokaryot hücrelerde;
Zarla çevrili organeller bulunmaz.
Genellikle bakteriler prokaryot hücrelerden oluşur.
Çekirdekleri yoktur.
Ökaryot Hücreler
Ökaryot hücrelerde;
Zarlı ve zarsız organeller bulunur.
Çekirdekleri vardır.
Protista, bitki, mantar ve hayvanların hücreleri ökaryot hücredir.
Bütün ökaryot hücrelerde hücre zarı, sitoplazma ve çekirdek ortaktır.HÜCRENİN KISIMLARI
Ökaryot hücreler 3 ana kısımdan oluşur:
1) Çekirdek
2) Sitoplazma
3) Hücre zarıÇekirdek (Nukleus)
Çekirdek, hücrenin yönetim ve kontrol merkezidir. Hücrelerin bölünmesini, büyümesini, onarılmasını ve canlılık faaliyetlerinin devamını sağlar. Sitoplazma içerisinde yer alan en büyük yapıdır. Sitoplazmadan daha yoğun ve koyu renklidir. Dört kısımdan oluşur. Bu kısımlar Çekirdek zarı, Çekirdek sıvısı, Çekirdekçik, Kalıtım materyalidir.
Çekirdek Zarı: Çift katlıdır. Üzerinde geniş porlar bulunur. Endoplazmik retikulum tarafından oluşturulur. Hücre bölünmesi sırasında kaybolur.
Çekirdek Sıvısı: Çekirdeğin içini dolduran sıvıdır. İçinde su, protein, DNA, RNA, nükleotit, ATP, mineral ve diğer maddeler bulunur.
Çekirdekçik: DNA, RNA ve proteinden oluşur. Zarsız bir yapıdır. Ribozomun alt birimlerinin sentezlenmesinde görev alır. Büyüklüğü ve sayısı hücrenin aktivitesine bağlıdır.
Kalıtım Materyali: Nükleik asit ve proteinden meydana gelen genetik materyale kromatin denir. Ökaryot bir hücrenin çekirdeğindeki genetik materyal kromatinler hâlinde bulunur. Bölünme sırasında kromatinler kromozoma dönüşür.Sitoplazma ve Organeller
Sitoplazma; çekirdek zarı ile hücre zarı arasını dolduran sitoplazma; yumurta akı kıvamında, yarı akışkan (kolloidal) bir yapıdır. Sitoplazma; solunum, fotosentez, beslenme, sindirim, boşaltım gibi bütün yaşamsal faaliyetlerin geçtiği yerdir. Bu olaylar ile ilgili tepkimeler sitoplazmanın sıvı kısmına dağılmış enzimler tarafından yapılırken bir kısmı da organellerde gerçekleştirilir. Sitoplazmanın miktarı hücrenin boyutuna göre değişir. Sitoplazmanın büyük bir kısmı (%60-80 arası) sudan oluşur ve hücreler yaşlandıkça su oranı azalır.Organeller: Sitoplazma içinde belirli görevler yapmak üzere özelleşmiş yapılara organel denir. Özellikle karmaşık yapıdaki ökaryotik hücrelerde birçok organel çeşidi bulunur. Bu organeller; ribozom, endoplazmik retikulum, golgi aygıtı, lizozom, mitokondri, koful, sentrozom, plastitler şeklinde sıralanabilir.Organeller kendi içlerinde zarsız, tek zarlı ve çift zarlı olmak üzere sınıflandırılır. Organeller hücre konumuzdaki diğer yapılar gibi mikroskobun bulunmasından sonra gözlemlenmeye ve tanımlanmaya başlamıştır.
1122
ZZZZZZZZZZZZZ
XXXXXXXXXX
<div class="accordion toggle-accordion">
<div class="accordion-warp">
<h4 class="accordion-title"><a href="#"> ÜNİTE : 0 - 0.Konu: Konu Adı</a></h4>
<div class="accordion-inner">Konu İçeriği</div>
</div>
ZZZZZZ