BİLİM NEDİR?
Bilim,insanların tarafsız gözlem ve deneylerle elde ettikleri düzenli bir bilgi birikimidir.Zaman içinde eskiyen görüşlerin yerinde,devamlı yenileri koyularak olgunlaştırılır.Bilimsel çalışmalarla ortaya çıkan sonuçlar kanun olmadıkları sürece,daima değişmeye açıktırlar.
Biyoloji, fizik ve kimya canlıların, doğa olaylarının ve maddenin özündeki gerçekleri keşfetmek için uğraşır.
1. Bilim evrenin düzenini kuran gerçeklere ulaşmaktır. Bu gerçeklerin insanlık yararına kullanılması da bilimin görevidir.
2.Bilimsel problemlerle ilgili hipotezler,teoriler ve kanunlar dizisidir.
3.Hipotezleri ,teorileri geliştirmek için yapılan tarafsız gözlem,deney,araştırma ve incelemelerin tümüne bilim diyoruz.
Herhangi doğa olayının nasıl ve neden olduğunu mevcut bilgilerimizle açıklayamıyorsak; bu olay bizim için bir problemdir. Bilimsel problemler gözlemler sonucunda karşılaşılan sorularla ortaya çıkarlar.
Doğa problemleri bilimsel yöntemlerle çözülür. Bir planla gözlem ve deneye dayanılarak yapılan çalışmalara bilimsel yöntem denir. Bilim adamları deney ve gözlemler yaparak problemlerle ilgili gerçekleri toplarlar. Bundan sonra topladığı gerçekler arasında olması mümkün bağıntıları belirten bir hipotez kurarlar.
Biyolojinin Önemi
Doğumdan ölüme kadar yaşamın her evresinde bilinçli ve sağlıklı yaşama , ekonomik gelişmeyi sürekli kılma , çevreyi bozulmadan tutma , üretimin kalitesini ve miktarını artırmada biyoloji bilimi önemli yer tutar.
Temel bilim olan biyoloji , canlı ve doğa ile ilgili her konuyu içine almaktadır , bu bakımdan araştıran düşünen insana sınırsız sayıda çalışma olanağı sağlar . Burada başarılı olmanın en önemli sırrı, düşünerek doğayı izlemektir . Doğanın bilinçsiz kullanılması , insan ve diğer canlıların yaşamı için tehlikeli sonuçlar ortaya çıkarır . Çevre kirlenmesi , erozyon , madde kaybı , yeşil alanların azalması , hızlı nüfûs artışı , plânsız kentleşme , biyolojik zenginliklerin ortadan kalkması bu sorunların başında gelir. Örneğin orta Anadolu’nun çölleşme tehlikesi ile karşı karşıya kalması , nehirlerin kirlenmesi , kıyı güzelliklerimizin bozulması , doğal kaynaklarımızın iyi kullanılmaması sonucunda ortaya çıkan sorunlardır .
Biyoteknoloji alanındaki çalışmalarla , atık maddelerin temel yapılarına kadar parçalayabilen mikroorganizmalar kullanılarak daha temiz bir çevrenin yaratılması sağlanacaktır .
Biyoteknolojinin amacı , bir canlının belirli özelliklerini şifreleyen genetik bilginin bir başka canlıya nakledilmesidir . Böylece nakledilen bilginin gereği , ikinci canlı tarafından yerine getirilir . DNA molekülünün yapısı üzerinde yapılan bu değişiklikle amaca yönelik üretim yapılır .
Biyoloji ; uygulama alanların olan tıp , tarım , hayvancılık , ormancılık , endüstri ve diğer alanlardaki çalışmalar sayesinde , insanların geleceğe daha umutla bakmalarını sağlayan geniş bir bilim dalı olmuştur .
Biyoloji ile ilgili bilgilerin eksikliği , ne yazık ki başta çevrenin bozulması , önlenmesi mümkün olmayan sağlık sorunlarının ortaya çıkması , doğal kaynakların sürekli ve verimli olarak kullanılmaması , biyolojik zenginliklerden yeterince yararlanılamama gibi sorunlar doğmuştur .
Biyoloji ile bireyin kendisini ve çevresini tanıması , çevresini koruma bilincini kazanması hedeflenmiştir . Biyoloji bilgisine sahip olmanın bireyin yaşamına getireceği yararlar çevresini tanıma , sağlığını koruma biyolojik zenginlikleri tanıma ve onlardan yararlanma , canlıların temel yapısını öğrenme olabilir . Çevrenin bozulması ve kirlenmesine ilişkin bilgi ve bilinci geliştirme , araştırma duygusunu ve kişiliğini geliştirme , son gelişmeleri tanıma ve 21. yüzyıla hazırlanma biyolojinin sağlayacağı diğer yararlarındandır .
Biyoloji bilimine yeterli önemin verilmemesi sonucunda ortaya çıkan sorunlar şunlardır :
• Çevrenin bozulması ile ilgili sorunlar :
Erozyon , sulak alanların kurutulması , denizlerin ve göllerin kirlenmesi , ormanların ve meraların tahrip edilmesi ,
Birçok canlı türünün ortadan kalkmasıyla biyolojik çeşitliliğin azalması ve doğa dengesinin bozulması ,
Canlıların aşırı ve yanlış tüketiminden dolayı , doğal kaynakların tahrip edilmesi , gibi sorunlar çevrenin bozulmasına sebep olurlar .
• Sağlıkla ilgili sorunlar :
Yanlış beslenmeye bağlı birçok hastalık ,
Akraba evliliğine bağlı anomalilerin artması ,
Kalıtsal bozuklukların zamanında tanımlanamamasına bağlı olarak sağlıksız soyların ortaya çıkması ve bunlar gibi birçok sorunlar .
• Ekonomiyle ilgili sorunlar
Dünyanın en önemli kültür bitkilerini ve hayvanlarını barındıran ülkemizde , ıslah çalışmalarının yapılmaması ve üretimin gereken şekilde artırılmaması , ekonomik sorunlardandır .
• Sosyal yapıyla ilgili sorunlar :
Çevre bozulmasına yada yaşlanabilir bir çevre oluşturulmamasına bağlı olarak göçe sürüklenme ,
Sağlıklı ve güzel ortamlarda çocukların yetiştirilmemesine bağlı olarak , bedensel ve ruhsal yetersizlikler , sosyal yapıyla ilgili sorunlardır .
Biyolojinin Geleceği
Dünyamızın kaynakları , sürekli çoğalan ve tüketimi gittikçe artan ,nsan topluluklarına yeterli olmayacak duruma gelmiştir . Denizler , iç sular ve atmosfer kirlenmiş , toprak yapısı yer yer yenilenemeyecek kadar bozulmuştur . Tüm dünya yaşam tehlikesine doğru sürüklenmektedir . Çözüm yolu , bazı yöntemlerle birlikte biyoloji bilimine dayanmaktadır. Önümüzdeki yüzyılın başında şu gelişmelerin olması beklenmektedir .
• İnsan topluluklarında kalıtsal hastalıklara neden olan genler , döllenme sırasında sağlamlarıyla değiştirilecek kanser , düşük ve yüksek tansiyon, şeker hastalığı , cücelik v.b. hastalıklar önlenebilecekler .
• Canlıların ömür uzunluğunu kalıtsal olarak denetleyen genler kontrol altına alınarak yada değiştirilerek , uzun bir yaşam sağlanabilecektir . 1996 yılından bu yana ana karnındaki bir fetusun ne kadar yaşayacağı artık tahmin edilebilmektedir .
• Bir canlıda özelliği bir özelliği ortaya çıkaran gen yada genler , diğer canlıların kalıtsal yapısına eklenerek bazı eksikler bu yolla giderilebildiği gibi fazladan bazı özelliklerinde kazanılmasıda sağlanacaktır . Örneğin ; C vitamini karaciğerde sentezlettirileceği için vitamin olmaktan çıkacaktır .
• Bitki ve hayvanların ıslahında olağanüstü atılımlar gerçekleşecek , verim artırılacak bir çok maddenin sentezi özellikle büyük miktarda mikroorganizmalarda yaptırılabilecektir .
• Genlerdeki değişiklikler sonucu yeni hayvan ve bitki türlerinin ortaya çıkması sağlanacaktır .
• Yenilenme mekanizması aydınlatılacağından kısmi doku ve organ yitirilmeleri yerine konulabilecektir . Bugüne kadar doku ve organ nakli tekniğinde , doku uyuşmazlığı nedeniyle başarısızlıklar olmuştur , ancak bu sorun doku ve organ nakli tekniğindeki gelişmelerle aşılmaktadır . Bunun için şimdiden organ bankalarında çeşitli organlar gerektiğinde kullanılmak üzere korunmaktadır . Şu anda genellikle sperm , kemik , deri ve bazı özel dokular saklanabilmektedir . Yakın gelecekte ise çeşitli doku ve organlar , bir bütün olarak yapıları bozulmadan saklanabilceklerdir .
• Canlılardaki genlerin bütünü kataloglanabilecek , bunlarla ilgili bankalar kurulacak . İlaç sanayii biyoteknolojik yöntemleri geniş oranda kullanılacağı için birçok ilacın etkili ve ucuza üretilmesi sağlanacaktır .
Bütün bunların yanında tehlikeli olabilecek mikroorganizmaları üretmek , doğal yaşam görüntüsünü kısmen de olsa bozma gibi biyolojik gelişmelerin doğurabileceği sakıncalarıda vardır .
BİYOLOJİDEKİ GELİŞMELERİN İNSANLIĞA KATKILARI
Bireylerin ve gelecek kuşaklarının sağlıklı yaşaması biyoloji konusundaki bilinçlenme ile sağlanacaktır .
Araştırmacılar bitki ve hayvanları islah etmiş , daha iyi meyve , daha fazla yumurta , daha çok et ve süt , elde etmek için onların soylarını , kültürel yöntemler kullanarak iyileştirmeye çalışmışlardır . Bu çalışmalarda da büyük ölçüde başarılı olmuşlardır .
Günümüzde birçok ülke seralarda tozlaşma görevini bombus adı verilen arılarla yapıyorlar . Bombus özellikle sebzelicilikte yüksek verim elde etmek amacıyla hormon kullanan üreticilere bir çıkış , hatta kurtarıcı oldu . Arının taşıdığı çiçek tozları etrafa yayılarak , seradaki domates ve çileklerdeki verimi artırdı .
Günümüzde birçok tıbbi bitki ve hayvanın üretimi , antibiyotik , arşı , inferferon , çeşitli pestisitlerin üretimleri , insandaki zararlı genlerin ayıklanması işi gibi alanlarda biyoteknolojiden yararlanılmaktadır .
Tıpta uygulanan aşılama yönteminde vücuda virüs verilerek vücudun virüsü tanıması ve ona karşı antikor üretmesi sağlanır oysa gen teknolojisinin sağladığı olanaklarla vücuda virüs verilmeden de antikor üretmek mümkün olmuştur . Böylece vücut virüsün yan etkilerinden korunabilmektedir . Tıpta ; pıhtılaşma bozuklukları , lösemi gibi hastalıkların teşhis ve tedavisinde enzimlerden yararlanılmaktadır . Bu enzimlerin elde edilmesi biyoteknolojinin sayesinde olmuştur .
Biyoteknolojinin katkıları arasında insülin’ni de sayabiliriz . İnsülin insanlarda şeker :-):-):-):-)bolizmasını düzenleyen bir hormon olup , pankreas hücreleri tarafından üretilir , dolaşıma katılır . Eksikliğinde ise şeker diabet hastalığı ortaya çıkar . Bugün bakteri DNA’sı yardımıyla insülin hormonu bol miktarda ve ucuza üretilebilmektedir . Yine cücelik tedavisinde kullanılan insan büyüme hormonuda bu yolla üretilmektedir .
Büyüme hormonu , eskiden sadece kadavraların hipofiz bezinden çok büyük zorluk ve masraflarla elde ediliyordu . Atık biyoteknolojik yöntemlerle çok miktarda ve ucuza elde edilebilmektedir .
Biyoteknolojik buluşlar ve onlara dayalı uygulamalar , insanoğluna biyolojik savaşta yararlanabileceği organizmaları elde etme olanağı sağlamıştır gittikçe önem kazanan "biyolojik savaş" konusunda yapılan çalışmalar ülkemizde yeterli düzeyde değildir . Oysa biyolojik savaşta kullanılabilecek birçok organizma yurdumuzda bulunmaktadır . Ancak biyolojik savaşta yokedilmeye çalışılan zararlı canlılarla , bunları yok etmek için kullanılan canlıların biyolojik yapılarının iyi bilinmemesi ülkemizdeki bazı çalışmalarında başarısızlığına neden olmaktadır . Oysa , tarımda biyolojik savaş daha ucuz ve kolay olacak , çevre kirliliğinde önemli ölçüde azalacaktır . Bu amaçla bazı bakteri türleri kullanılarak böceklere karşı dirençli domates , tütün , pamuk gibi bitkiler elde edilmektedir .
Alg , bakteri , maya ve küflerin büyük miktarda üretilmesinden ve bu canlı hücrelerin kurutulması sonucu oluşan biyolojik kütleye tek hücre proteini denilmektedir .
Ayrıca aroma kaynağı , vitamin kaynağı ve emülatör destekleyicisi olarak da kullanılır . Tek hücre proteininin uygulama alanı gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır . Belkide tek hücre proteini gelecekte besin kaynağımızın önemli bir bölümünü oluşturmaktadır . Dünyada nüfus artışının bugünkü hızıyla devam etmesi durumunda besin kıtlığının yaşanabileceği bilimadamlarınca kâbul edilmektedir . Buna çözüm olarak bilim adamları tarımda biyoteknolojik uygulamaları önermektedir . Avustralya’lı araştırmacılar , yonca bitkisini amino asit sentezine yardımcı olan bir gen aktararak bitkinin protein değerini yükseltme değerini yükseltmektedir. Böylece yem bitkisi olan yonca proteince zenginleştirilmiştir .
1997 Şubat ayında biyoloji alanında yeni bir gelişme kaydedilmiştir Bir araştırmacı memeli bir hayvanın (koyun ) kopyası yapmayı başarmıştır . Bir koyundan alınan bir vücut hücresinin çekirdeği başka bir koyuna ait çekirdeği alınmış bir yumurtaya yerleştirilerek yeni bir koyuna yaşam verilmiştir . Dolly adı verilen kuzu orjinal DNA sahibi koyunun kopyasıdır . Bu iki koyun aynı fiziksel özellikleri taşımalarına rağmen aynı biyolojik özellikleri taşıyıp taşımadıkları belirli değildir . Kalıtsal hastalıkların kökenini anlamamız ve tedavi edebilmemiz ancak insan genomunu tam olarak çözebilmemizle mümkün olacaktır .
Genetik mühendisliği bu konuda ilk adımı atmıştır 1990 yılında ABD ve Avrupa ülkelerininde katıldığı "insan genomu projesi" adı altında büyük bir çalışma başlatılmıştır bu proje insandaki yaklaşık 100.000 genin diziliminin saptanmasını hedefliyor . Örneğin bilim adamları genetik bozulma nedeniyle kontrolsüzce çoğaldıklarını anladıkları hücrelerle "hücre dilinde konuşarak " , "çoğalma !" yada "öl!" konutları verebilecek , böylece şimdiye kadar etkin tedavi yöntemi geliştirilemeyen kanser gibi hastalıklar projenin sağladığı bilgiler ışığında tarihe karışabilecektir . Ayrıca kalıtsal hastalıkların ve daha bilemediğimiz birçok özelliğin yada kusurun nedenlerini çözümlerini bulmamıza ışık tutacaktır.
BİYOLOJİYE GİRİŞ
Bilim, Bilimsel Çalışma Yöntemi
" Uzun yaşamımda öğrendiğim bir şey var: Gerçeklikle ölçüştürüldüğünde tüm bilimimiz ilkel ve çocukça kalmaktadır- ama gene de sahip olduğumuz en değerli şeydir, bilim!"
Albert Einstein
Bilim , tarafsız yapılan gözlem ve deneyler sonucu elde edilen bilgidir.
Bilim , gercekleri bulma yolunda yapılan gözlem, dusunme ve arastirma yöntemidir.
Bilim ,özünde bir arayıştır; gerçeği bulmaya , olgusal dünyayı açıklamaya yönelik bilişsel bir arayış!
Bilimsel gelişme karmaşık bir süreçtir : ne salt bireysel atılımlara ya da kendi iç dinamizmine , ne de salt sosyal ya da ekonomik koşulların etkisine indirgenebilir.Bilimsel gelişmeyi tek boyutlu açıklayamayız. Tüm kültürel etkinlikler gibi bilim de üstün yetenekli kişilerin gerçeğe yönelik arayışlarına elveren bir ortamın ürünüdür
Bilim ile uğraşan kişilere bilim adamı denir.Bilim adamında olması gereken başlıca özellikler şunlardır :
* Amacı insanlığa faydalı olmaktır.
* Akılcı , gerçekçi ve yeniliğe açık olmalıdır.
* Objektif olmalıdır.
* Meraklı, Sabırlı, Azimli ve Hırslı olmalıdır.
* Şüpheci olmalıdır.
* Diğer bilim adamları ve diğer bilim dalları ile ilişki içinde olmalıdır.
* Bilgilerini paylaşmalıdır.
Bilim adamı çalışmalarını belli bir yönteme bağlı kalarak yapmaktadır, bu yönteme bilimsel çalışma yöntemi denir.
Bilimsel Çalışma Yönteminin Basamakları:
1- Problemin Belirlenmesi
Öncelikle problemin iyi anlaşılması gerekiyor. "Problemi anlamak, problemi yarı-yarıya çözmek demektir."
2- Gözlem
Nitel ve Nicel olmak üzere iki çeşit gözlem vardır.
Nitel Gözlem : Beş duyumuzu kullanarak yaptığımız gözlemlerdir.Örneğin "çaydanlıktaki su sıcaktır".Buradaki gözlem nitel bir gözlemdir.Bunu, suya dokunarak veya sudan çıkan buharı gözlemleyerek karar veririz.
Nicel Gözlem : Ölçü aletleri kullanılarak yapılan gözlemlerdir. Örneğin "çaydanlıktaki su 80ºC dir".Buradaki gözlem nicel bir gözlemdir.Burada termometre aleti kullanılarak bir gözlem yapılmıştır.
Yukarıdaki örneklerden de anlaşıldığı gibi nitel gözlemler kişiler arasında farklılık gösterebilirken , nicel gözlemler daha objektifdir. Bu yüzden bilimsel bir çalışma sırasında nicel gözlemlere daha fazla ağırlık verilir.
3- Verilerin Toplanması
Veriler problem ile ilgili gerçekleri içerir. Gözlemler sonucu elde edilen veriler toplanıp, düzenlenir.
4- Hipotezin Kurulması
Hipotez , probleme geçici bir çözümdür.Bu çözüm yapılan gözlemler ve toplanan veriler ışığında kurulmuştur.İyi bir hipotez;
- probleme iyi bir çözüm önermeli,
- deney ve gözlemlere açık olmalı,
- toplanan tüm verilere uygun olmalıdır.
5- Tahminlerde Bulunma
Kurulan hipotezler doğrultusunda mantıklı sonuçların çıkartılmasıdır ve bu sonuçlar ile hipotezler test edilir.Tahminler, "Eğer……………….. ise …………….. dır" şeklindeki cümlelerle ifade edilir.Tahminler genellikle "Tümdengelim" ve "Tümevarım" yöntemleri ile gerçekleştirilir.
Tümdengelim yönteminde bir ön bilgi kullanılarak genelleme yapılır. Örnek : Eğer bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiş ise ,insanda hücrelerden meydana gelmiştir.
Tümevarım yönteminde ise özel gözlemler yapılarak bir sonuca varılır.Örnek : Eğer insanlar, hayvanlar, bitkiler hücrelerden meydana gelmiş ise bütün canlıların yapı birimi hücredir.
6- Kontrollü Deney
Yapılan tahminlerin geçerli olup olmadığı kontrollü deneyler sonucu tespit edilir.Kontrollü deneylerde iki deney grubu vardır: Birine kontrol grubu , diğerine ise deney grubu denir.Her iki grupta da aynı deney aynı şartlar altında yapılır iken sadece araştırılan faktör gruplar arasında farklı tutulur.
Deney sonuçları tahminleri doğrular ise hipotez geçerlilik kazanır.Aksi durumda ise eldeki verilerle yeni hipotezler kurularak bilimsel çalışmaya devam edilir.
7- Gerçek
Deneyler ile kanıtlanmış bilimsel doğrulardır.
8- Teori
Tekrarlanan deneylerle doğruluğu tam olarak değil, ama büyük ölçüde kabul edilmiş hipotezlerdir.Teorilerin çürütülme ihtimalleri vardır.
9- Kanun
Bir teori veya hipotez , doğruluğu bütün bilimlerce kabul edilmiş ise kanun halini alır.Örnek : Yerçekimi kanunu, Mendel Kanunları
ÖRNEK BİR BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMİ
Problem : Orta Anadolu Bölgesinde yetişen bitkilerdeki çinko eksikliğinin nedeni nedir?
Gözlem ve Verilerin toplanması :
- Bu bölgedeki topraklarda toplam çinko miktarının zengin olduğu gözlemlenmiştir
- Bu bölgedeki toprakların kireç içeriği fazla ve pH değeri yüksek.
- Bu bölgedeki topraklar kil minerali bakımından zengin.
- Bu bölgedeki topraklar organik maddeler bakımından fakir.
- Bu bölgedeki toprakların nem oranı az.
- Bu bölgedeki topraklara her yıl yüksek dozlarda fosfor ve fosfor içerikli gübreler verilmektedir.
- Bu bölgedeki topraklarda yetişen bitkiler kısa boylu kalmaktadır.
Hipotez :
1- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki fazla kireç ve yüksek pH dır.
2- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki kil miktarının fazla olmasıdır.
3- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki organik maddenin az olmasıdır.
4- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, yağışların az olmasıdır.
5- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki fazla fosfordur.
Tahmin :
1- Eğer 1. hipotezim doğru ise , fazla kireç ve yüksek pH ‘lı topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
2- Eğer 2. hipotezim doğru ise , kil miktarının fazla olduğu topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
3- Eğer 3. hipotezim doğru ise , organik maddenin az olduğu topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
4- Eğer 4. hipotezim doğru ise , kurak bölgelerde yaşayan bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
5- Eğer 5. hipotezim doğru ise , fosfor içerikli gübrelerin verildiği topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
Kontrollü Deney :
Aynı tür buğday bitkileri ile çalışmalar yapılır.Her tahmin için bir deney grubu bir de kontrol grubu oluşturulur.
1- Yapılan çalışmalarda toprak pH’sının 6′dan 7′ye yükseltilmesiyle bitkilerin topraktan çinko alımının 100-150 kez bir azalma gösterdiği bulunmuştur.
2- Kilin , toprağın çinkoyu kuvvetlice bağlayarak tutmasını sağladığı bulunmuştur.
3- Organik maddelerin , toprakta çinkonun kolaylıkla hareket etmesine ve çözünür formda kalmasını sağladığı ortaya çıkmıştır.
4- Toprak neminin , çinkonun bitki köklerine taşınmasında ve dolayısı ile köklerce alımında belirleyici bir rol oynadığı saptanmıştır.
5- Yüksek dozlarda uygulanan fosfor , bitkilerin köklenme etkinliğini azaltarak bitkinin toprakla yeterince bağlantı kurmasını ve dolayısı ile bitkinin toprağın çinkosundan yararlanmasının sınırlandığı ortaya çıkmıştır.Ayrıca, yüksek dozdaki fosfor , bitki köklerinde ortak yaşayan ve bitkilerin topraktan çinko alımında büyük rol oynayan mikoriza mantarının etkinliğinin azalmasına neden olduğu saptanmıştır.
Gerçek :
Bitkilerdeki çinko eksikliğinin , topraktaki çinko miktarıyla direkt bağlantılı olmadığı, toprağın sahip olduğu birtakım fiziksel ve kimyasal özelliklerden kaynaklandığı bulunmuştur.Bu özelliklerden başlıcaları : Toprağın pH’sı, topraktaki kil, organik madde ve fosfor miktarı ve toprağın nemi.
Biyolojinin Konusu ve Bölümleri
Biyoloji; kelime anlamı canlı bilimidir (bio= canlı, loji= bilim), yani kısaca canlıları inceleyen bir bilim dalıdır.Canlıların yapılarını, özelliklerini, davranışlarını, birbirleri ile olan ilişkilerini, çevreleri ile olan ilişkilerini, çeşitliliğini ve yapılarında gerçekleşen temel yaşamsal olayları inceler.Canlıları anlamak şüphesiz ki yaşamı kolaylaştırır ve zevkli hale getirir.
Canlıların çeşitliliği ve sahip oldukları birçok özelliği düşünülürse , canlıları tek biyoloji başlığı altında incelemek bir hayli zor, hatta imkansızdır.Bu yüzden biyoloji bilimi kendi içersinde bir çok alt bilim dallarına ayrılmıştır. Bunlardan " Zooloji ve Botanik" Biyolojinin ana dallarını oluşturur:
Zooloji : Hayvanları inceleyen bilim dalıdır.
Botanik : Bitkileri inceleyen bilim dalıdır.
Sitoloji : Hücre bilimidir.Hücrelerin yapısını ve :-):-):-):-)bolizmasını inceler.
Histoloji : Doku bilmidir.Dokuların yapısını , görevlerini inceler.
Fizyoloji : Doku , organ ve sistemlerin çalışmasını ve görevlerini inceler.Histoloji ile Anatomi bilimlerinin bir bileşkesi denilebilir.
Anatomi : İç organların yapsını, görevlerini ve birbirleri ile olan ilişkilerini inceler.
Morfoloji : Canlıların dış yapılarını inceler.
Embriyoloji : Canlıları zigottan yeni bir fert oluncaya kadar geçirdiği evreleri inceler.
Genetik : Canlıların kalıtsal özelliklerini ata canlıdan oğul döllere nasıl aktarıldığını inceler.Ayrıca genlerin çalışma mekanizmasını inceler.
Taksonomi : Canlıların sınıflandırılmalarını inceler.
Biyokimya : Canlıların kimyasal yapısını inceler.
Moleküler Biyoloji : Canlıların yapısını moleküler seviyede inceler.Ör: protein sentezi.
Mikrobiyoloji : Mikroorganizmaları inceler.
Mikoloji : Mantarları inceler.
Patoloji : Hastalıklı doku ve organları inceler.
Ekoloji : Canlıların birbirleri ile ve çevreleri ile olan ilişkilerini inceler.
Palentoloji : Fosil bilmi.
Entomoloji : Böcek bilmi.
İhtiyoloji : Balık bilmi.
Ornitoloji : Kuş bilmi.
Bakteriyoloji : Bakteri bilmi.,
Viroloji : Virüs bilmi.
Parazitoloji : Parazit bilmi.
Biyoteknoloji : Biyolojik sistemlere ve organizmalara uygulanan , kendilerinden yararlanılması ve istenilen biçimlere ve ürünlere dönüştürülebilmeleri amacıyla kullanılan bilimsel teknikler ve endüstriyel yöntemlerdir.
Biyoloji Laboratuvarında Kullanılan Araç-Gereçler
Biyoloji laboratuvarında kullanılan başlıca araç-gereçler şunlardır:
Biyoloji laboratuvarındaki en temel araç ise "mikroskoptur".Herhangi bir mikroskopu kullanmadaki temel amaç , incelenecek cismi büyütmek ve netleştirmektir.
İlk mikroskop 1595 yılında Zacharias ve Hans Jansesea tarafından yapılmıştır.Zacharias o zamanlarda çocuk yaştaydı ve babası Hans’ın yardımıyla uçlarında mercek bulunana üç tüpü iç içe geçirerek çok basit bir mikroskop yapmıştır.Bu mikroskop incelenecek örneği 3-10 kat büyüytebiliyordu.
Mikroskopta ilk biyolojik gözlem ise bir biyolog tarafından değil , ünlü astronom Galileo Galilei tarafından yapılmıştır.17. yüzyılın başlarında Galileo bir silindir ve iki mercekten oluşan , kendi yaptığı mikroskopta bir böcek incelemiştir.
Antony van Leeuwenhoek ise ilk gelişmiş mikroskobu yapmıştır.Mikroskop üzerine yapmış olduğu çalışmaları onu mikroskop alanında uluslararası bir otoriteye oturtmuştur ve 1680 yılında Royal Society tarafından burs verilmiştir.Yapmış olduğu mikroskop ~ 5cm uzunluğunda ve 2.5cm eninde idi: İki yassı ve :-):-):-):-)l levhayı birbirine perçinleyip, levhalar arasına dışbükey merceği yerleştirerek oluşturmuştur.Bu mikroskop incelenecek örneği 70-250 kat büyütebiliyordu.
Günümüzde farklı alanlarda kullanılan çeşitli mikroskoplar vardır. Bunlardan başlıcaları; Işık Mikroskobu ,Karanlık alan mikroskobu (ultramikroskop),faz kontrast mikroskobu, polarizasyon mikroskobu, ultraviyole mikroskobu, interferens mikroskobu, elektron mikroskobu (scanning electron mikroskobu ve transmission elektron mikroskobu….) gibi…Okuldaki Biyoloji laboratuvarlarında kullanılan en yaygın mikroskop ise "bileşik ışık mikroskobudur".Işık mikroskobunda ışığın kırılıp odaklanması için mercekler kullanılırken , elektron mikroskoplarında ise ışık ışınları yerine elektron dalgaları ve mercekler yerine , elektromıknatıslar kullanılır. Elektron mikroskobu ile 500bin - 2milyon kez büyütme sağlanabilir.
Aşağıdaki her bir görüntü Scenedesmus adlı bir yeşil algin 10mm’lik bir kesitinin farklı mikroskoplar tarafından aynı derecede büyütülmesidir.
.
a.Faz-kontrast ışık mikroskobu b. Işık mikroskobu
c. Transmission elektron mikroskobu d.Tarayıcı(scanning) elektron mikroskob
Yukarıda da görüldüğü gibi hücrenin iç yapısının en iyi görüntülendiği mikroskop transmission elektron mikroskobudur.Trarayıcı elektron mikroskobu ise üç boyutlu bir görüntü sağlıyor.
Işık Mikroskobu :
Mikroskop dört farklı kısımdan oluşur:
I. Optik kısımlar : Mercek ve aynadan oluşur.Işık mikroskobunda üç set mercek bulunur;
- Oküler : Mikroskobun üst tarafında gözle objeye bakılan kısımdır.Oküler bir veya iki tane olabilir.Okülerin üzerinde büyütme gücünü gösteren 5X, 10X, 15X gibi numaralar bulunur.Bu numaraların anlamı okülerin objeyi kaç kez büyüttüğüdür. Mikroskop oküleri genellikle 10X’dir.Yani objeyi 10 kez büyüttüğünü gösterir. Oküler çıkartılabilir niteliktedir.
-Objektifler : Döner levha ( revolving nosepiece) üzerinde bulunan merceklerdir.İki veya daha fazla bulunur.Objektiflerin üzerinde de büyütme gücünü gösteren numaralar vardır; 4X, 10X, 40X, 100X gibi.
Mikroskopta incelenen bir objenin ne kadar büyütülerek incelendiği oküler ile objektifin büyütme değerleri çarpılarak bulunur:
Oküler Objektif Büyütme değeri
10X 4X 40X
10X 10X 100X
10X 40X 400X
10X 100X 1000X
Kondansör : Tabla ortasındaki açıklığın altında yer alan tek bir mercek veya mercekler sisteminden oluşur.Görevi, geniş bir ışık konisini incelenecek örneğe yansıtmaktır.
Işık kaynağı : Tablanın altında objeyi aydınlatan bir lamba veya aynadır.Işık kaynağından objeye odaklanan ışığın miktarı tablanın altında yer alan diyafram ile sağlanır.
II.Mekanik Kısımlar: Ayar düğmeleri ve destek elemanlarından oluşur.
Ayar düğmeleri :
a) Kaba ayar düğmesi : Tablayı yukarı -aşağı indirerek odak noktasını ayarlar.Net olmayan, yaklaşık bir görüntü elde edilir.
b) İnce ayar düğmesi : Kaba ayar düğmesi ile bulunana görüntü, ince ayar düğmesi ile netlik kazanır.
Destak elemanları: Ayak ; mikroskobun masa üzerine oturtulduğutaban kısmıdır.Gövde ; mikroskobu tutup taşımaya yarayan kol ve incelenecek örneğin hazırlandığı preperatın konulduğu tabladan oluşur .
