www.1bilgi.com

Bakterilerde Sınıflandırma

Bakteriler çeşitli özellikleri bakımından gruplandırılırlar. Bu özelliklerin başlıcaları ; şekilleri, solunumları, beslenmeleri ve boyanmaları olarak sayılabilir.

Şekillerine GöreF Bakteriler

Bakteriler ışık mikroskobuyla bakıldığında başlıca şu şekillerde görünürler.

a)Çubuk Şeklinde Olanlar (Bacillus): Tek tek veya birbirlerine yapışmışlardır. Tifo, tüberküloz ve şarbon hastalığı bakterileri bu şekildedir.

b)Yuvarlak Olanlar (Coccus): Genellikle kamçısızdırlar. Zatürree ve bel soğukluğu bakterileri bunlara örnektir.

c)Spiral Olanlar (Spirillum): Kıvrımlı bakterilerdir. Frengi bakterileri ve diÅŸlere yerleÅŸen Spiroket’ler bunlara örnektir.

d)Virgül Şeklinde Olanlar (Vibrio): Virgül biçiminde tek kıvrımlılardır. Kolera bakterisi gibi.

Boyanmalarına GöreF Bakteriler

Danimarkalı bakteriyolog GRAM tarafından geliştirilen boyalarla boyanan bakterilere Gram (+), boyanmayanlara Gram(-) bakterileri denir.

Beslenmelerine Göre BakterilerF

Bazı bakteriler ototrof olup; fotosentez yada kemosentez yaparlar. Çoğunluğu ise heterotrof olup saprofit yada parazit yaşarlar.

a)Saprofit Bakteriler: Bakterilerin büyük çoğunluğunu oluşturur. Besinlerini bulundukları ortamdan hazır sıvılar olarak alırlar. Nemli, ıslak ve çürükler üzerinde yaşarlar. En çok amino asit, glikoz ve vitamin gibi besinleri ortamdan alırlar. Bu tür bakteriler dış ortama salgıladıkları enzimlerle bitki ve hayvan ölülerini daha basit organik maddelere parçalayarak onların çürümesini sağlarlar. Böylece hem toprağın humusunu arttırırlar, hem de kendilerine besin sağlarlar. Çürütme sonucu çeşitli kokular meydana gelir. Bu yüzden bu olaya "kokuşma" denir. Bazı saprofit bakteriler, sütün yoğurt ve peynir olarak mayalanmasını sağlar.

Saprofitler, dünyada madde devrinin tamamlanmasında önemli rol oynadıklarından hayat için mutlaka gereklidir.

b) Parazit Bakteriler: Besinlerini cansız ortamdan değil de, üzerinde yaşadıkları canlılardan temin ederler. Çünkü sindirim enzimleri yoktur. Bunlardan bazıları konak canlıya fazla zarar vermeden yaşayabilirler. Sadece onun besinlerine ortak olurlar. Kalın bağırsaklarımızdaki "Escherichia coli" bunun en iyi örneğidir. Bazı parazit bakteriler ise konak canlının ölümüne bile sebep olabilen hastalıklara yol açarlar. Bunlara "Patojen bakteriler" denir. Patojenler ya toksinler çıkararak ya da konak canlının enzim ve

besinlerini kullanarak zarar verirler.

Toksinler ya dışarı atılır (Ekzotoksin), ya da bakterilerin içinde kalır (Endotoksin). İçeride kalan toksinler, bakteriler ölünce zararlı hale geçerler. Canlıların patojen bakterilere ve toksinlerine karşı oluşurduğu savunmaya "Bağışıklılık" denir. Parazit bakterilerin üremeleri hızlıdır.

c)Foto sentetik Bakteriler: Sitoplazmalarında serbest klorofil taşırlar. Fotosentezlerinde elektron kaynağı olarak H2O yerine H2S ve H2 kullanırlar.

Besin + O2 (Mavi-yeşil Algler)®* CO2 + H2O

* CO2 + H2S Besin + S + H2O (Kükürt Bakterileri)®

Besin + H2O (Hidrojen®* CO2 + H2 Bakterileri)

d)Kemosentetik Bakteriler: Bu bakteriler de madde devrinde çok önemlidirler. Bazı organik maddeleri oksitleyerek onları zararsız hale getirirler. Oluşan maddeler ise bitkilerce mineral tuzları olarak kullanılır. Bu oksitleme sonucu ortaya açığa kimyasal enerji çıkar. Bu enerjiyle de CO2 indirgemesi yaparak besinlerini sentez ederler. Işık ve klorofil gerekli değildir. Oksijen kullanılır. Kemosentetik bakteriler en çok azotlu, kükürtlü, demirli maddeleri oksitlerler.

HNO2 + H2O + Kalori®* NH3 + O2 (nitrosomonas)

HNO3 + Kalori (nitrobacter)®* HNO2 + O2

H2O®* H2S + O2 + S + Kalori (Kükürt Bakterileri)

Fe(OH)3+ CO2 + Kalori®* FeCO3+O2+H2O (Demir Bakterisi)

NO2 + Kalori (Azot®* N2 + O2 Bakterileri)

Kemosentez Sonucu,

Bazı zararlı maddeler ortadan kaldırılmış

Bitkilerin alabileceÄŸi tuzlar oluÅŸturulmuÅŸ

Kimyasal enerji kazanılmış

Organik besinler sentezlenmiş olmaktadır.

SolunumlarınaF Göre Bakteriler

a)Anaerob Bakteriler: Bakteriler organik besinleri parçalayarak enerji elde ederken genellikle oksijen kullanmazlar. Bunlar havasız yerlerde de yaşayıp çoğalırlar (Konservelerde olduğu gibi). Bunların bazıları oksijen olduğu ortamlarda hiç gelişemezler. Örnek;Clostridium tetani (tetanos bakterisi).

b)Aerob Bakteriler: Bazı bakteri grupları (Escherichia coli, Zatürre ve yoğurt bakterisi gibi) ancak oksijenli ortamda yaşayabilirler. Bunlarda mitokondri olmadığı için, solunum, hücre zarının iç kısımlarında (mizozom) gerçekleştirilir. Örnek; azot bakterileri.

c)Geçici Anaerob veya Geçici Aerob Olanlar: Asıl solunumları oksijensiz olduğu halde, oksijenli ortamlarda kısa süre için aerob olanlara "Geçici aerob" denir. Normal solunum şekli aerob olanlar ise havasız kalınca fermantasyona baş vururlar. Bunlara "Geçici anaerob" denir.

GENLER

Bu bölümde ise DNA dünyasinin birazdaha derinliklerine inerek hem egitici hem de ilgi çekici bilgiler edinecegiz. DNA nin canlilarin genetik sifresi oldugunu siklikla duyariz.Belgesellerde, dergilerde gazetelerde vs.Fakat genlerle ilgili olarak her zaman kafamizda soru isaretleri kalir.DNA ne demek?, genler insanin neresinde bulunur veya genlerle nasil oynarlar gibi sorulardir bunlar.Aslinda pekte bahsedildigi kadar karmasik bir konu degildir.En azindan burada anlatilanlardan DNA ve genler hakkinda kaba ama öz bilgiler edinebilirsiniz. Ilk olarak "DNA" ve "Gen" kavrami üzerinde durarak ne olduklarini izah etmeye çalistik.Sade tanimlarin ardindan ilginç konulara degindik.Zevkle okuyabilirsiniz. DNA nedir, nerede bulunur?: DNA "Deoksi Ribo Nükleik Asit" isimli bir tür molekül grubunun kisaltilmis isimidir.DNA’nin çift zincirli ip merdivene benzediginden bahsetmistik.Çift zincirli yapidaki DNA zinciri oldukça uzun bir zincirdir.Bu zincir hücre içindeki özel enzimler ve proteinler araciligi ile paketlenir. Nasilki uzun bir ipi makaraya düzenli bir sekilde sariyorsaniz, hücrede buna benzer bir mekanizma ile DNA yi paketleyerek çekirdeginin (Nukleus) içine yerlestirir.DNA her hücrede bulunur.Örnegin su an ekrana bakan gözlerinizdeki her hücrenin içinde DNA zinciri paketlenmis bir vaziyette yerlesik olarak bulunur.Veyahut klavyeyi kullanan ellerinizdeki herbir hücrenin içerisinde ayri ayri DNA molekülü bulunur.Böbreklerinizin hücrelerinde, karacigerinizin hücrelerinde, kemik hücrelerinizde kisacasi vücudunuzdaki her hücrede DNA molekülü mevcuttur. DNA uzun bir zincir olmasina karsilik üzerindeki baz siralari bir düzen içerisinde taksim edilmistir. Taksim edilen bu baz gruplarina ise" Gen "denir.Mesela bir canlinin DNA zincirinde 15.000.000 adet baz(Nukleotid) dizisi olsun ve bu baz dizileri 1000 ‘ er adet olmak üzere 15 gruba ayrilmis olsun.Iste bu 15 tane grubun her biri birer "gen" dir.Insan hücresinde ise yaklasik olarak 3 milyar adet gen bulunur.Tabii her genin içinde binlerce nükleotid dizisi vardir. Bir canlinin bütün karakterleri ise DNA daki genlerde saklidir.Bu genlerin nasil olupta bir canliyi meydana getirdigine ilerleyen bölümlerde deyinecegiz.

Yukaridaki DNA zincirine bakacak olursaniz a,t,g ve c olmak üzere 4 farkli bazin birbirleriyle karsi karsiya gelerek baglandigini görürsünüz.Bu baglanmalar belirli bir düzene göre yapilir. "a=adenin","t=timin","g=guanin" ve "c=sitozin" bazlari arasinda adenin bazi yanlizca timin ile guanin bazi ise yanlizca sitozin© ile bag yapar.Bunun nedeni ise oldukça ilginçtir. Adenin ve Guanin bazlari yapisal olarak büyük boylu moleküllerdir.Timin ve Sitozin ise küçük boylu moleküllerdir.Adenin ve timin bazlarini bir futbol topu, guanin ve sitozin bazlarini ise tenis topu olarak düsünebilirsiniz. Eger adenin bazinin karsisina timin degilde guanin gelseydi heliks yapisinin düzgün ilerlemesi mümkün olmayacakti.Fakat DNA da küçük bazlara karsi büyük bazlarin gelmesiyle aradaki mesafenin her noktada sabit olmasi saglanmistir. DNA nin yapisi bazlarin bu sekilde ardi ardina siralanmasiyla uzayip gider.

Eminizki bazlarin DNA üzerinde bu sekilde siralanmasinin, canliligin "sifresi" ile ne ilgisi oldugunu merak ediyorsunuzdur.Az öncede belirttigimiz gibi bu sifrelerin bir canli organizmayi nasil meydana getirdigini simdi açiklayacagiz. DNA daki sifrelerden canli bir organizmanin meydana gelmesi, aslinda hücre içinde oldukça karmasik bir dizi islem neticesinde meyadana gelir.Fakat yazimizda bu islemleri en kaba haliyle ele aldik. DNA daki sifrelerin desifre olup organizmayi meydana getirmesi asama asama meydana gelmektedir.Bu asamalar ise sirasiyla ;

1-) DNA dan RNA sentezi (Transkripsiyon)

2-) RNA dan protein sentezi (Translasyon)

3-) Proteini üretilen hücrenin farklilasmasi (Morfogenez) Simdi bu asamalari teker teker ele alarak yanlizca bir DNA molekülünden devasal bir canlinin nasil mükemmel bir sekilde meydana geldigini ögrenelim.

1-) DNA dan RNA sentezi (Transkripsiyon) : Erkek bir canlidan gelen spermin tasidigi bir miktar DNA ile disi bir canlidan gelen yumurtanin tasidigi DNA birleserek tam bir DNA yi verir.Bu DNA meydana gelecek yavrunun tüm özelliklerini içinde barindirir.Mesela bu canlinin DNA sinda 1 milyar gen var ise bu genlerin 500 milyontanesi anneden 500 milyon taneside babadan gelir.Yumurta ile spermin birlesmesinin ardindan DNA daki o essiz sifreler çözülerek, küçücük bir yumurta (zigot) dan kocaman bir canliyi meydana getirmeye baslar. Ilk asama RNA sentezidir.Bu islem DNA nin açilmasiyla baslar.Biliyoruzki DNA daki bazlar karsi karsiya gelip el ele tutusarak her iki omurgayi birlestirmislerdi.Fakat bu bazlar ellerini birakarak yani aralarindaki baglari kopararak DNA nin çift zincirli yapisini tipki bir "fermuar" gibi açmaya baslar. DNA çözülmeye basladikça "RNA polimeraz" adi verilen özel bir protein DNA nin üzerinde gezerek onu okumaya ve RNA yi sentezlemeye baslar.

Büyük mavi bölge RNA polimerazi temsil etmektedir.Yesil serit ise sentezlenen RNA dir. Anlasilacagi gibi DNA zinciri açilmis ve RNA polimeraz enzimi vasitasiyla DNA daki bazlara karsilik gelen diger bazlar birbirlerine eklenerek RNA üretilmektedir. Üretilen RNA nin DNA dan tek farki Adenin bazinin karsisina Timin yerin " U " harfiyle gösterilen " Urasil " bazinin gelmis olmasidir.Üretimi tamamlanan RNA daha sonra DNA üzerinden ayrilarak bir dizi isleme tabii tutulur. Bu islemler sirasinda RNA kaba olarak DNA dan üretildikten sonra üzerinde düzeltmeler yapilir.Nasilki bir marangoz kestigi tahtalari düzeltmek için yontuyorsa, hücrede ayni sekilde üretilen kaba RNA yi düzeltmek için bir dizi enzimi görevlendirir. Not: Üretilen bu RNA, mRNA (mesajci RNA) dir

. 2-) RNA dan protein sentezi (Translasyon): Düzeltme islemleri tamamlanmis olan mRNA daha sonra çekirdek (nukleus) den çikarak "Ribozom" adi verilen bir organele dogru yol almaya baslar.Ribozoma ulasan mRNA ribozoma baglanir. mRNA nin bir özelligi ise DNA daki gibi siralanan bazlarin 3 lü gruplar halinde ayrilmis olmasidir.Bir örnek verelim ; DNA üzerindeki kodonlar " AATGCCGATGTA " seklinde ise, sentezlenen mRNA nin görünümü " UUA-CGG-CUA-CAU " seklinde olacaktir.Dikkat ederseniz baz siralamasinda bir degisme yoktur, yanlizca bazlar 3 lü gruplar halinde taksim edilmislerdir.Taksim edilen bu 3 lü gruplara ise "Kodon" adi verilir.Tabii RNA da adenin bazina karsilik urasil bazinin, guanin bazina karsilik ise sitozin bazinin geldigini unutmamak gerekir. Bu sekilde üretilen mRNA ribozoma baglandiktan sonra 3 lü gruplarin okunmasina baslanir.tRNA adi verilen bir baska RNA çesidi ise bildigimiz mRNA veya DNA kadar uzun degildir.tRNA (Tasiyici RNA) üzerinde yanlizca 15-20 baz sirasi bulundurur.tRNA nin diger bir özelligi ise birbiri ardina siralanan bazlarin bir daire olusturacak sekilde baglanmasidir.Bunu halay çeken bir grup insana benzetebilirsiniz. tRNA halkasinin üzerinde iki önemli bölge vardir.Bu bölgelerden ilki, tasiyacagi aminoasidin taninmasini saglayan bölgedir.Diger bölge ise tRNA nin mRNA ya baglanacagi, 3 adet baz sirasindan olusan bölgedir.Bu bölgeye ise " Anti-kodon " adi verilir. mRNA üzerinde bazlarin 3 lü gruplar halinde dizildiginden bahsetmistik.Iste tRNA üzerinde bulunan, " anti-kodon " adi verilen ve yanlizca 3 adet baz sirasindan olusan bu bölge, ribozoma tutunmus mRNA üzerindeki " kodon " adi verilen 3 lü gruplara baglanir.Tabii tRNA larin anti - kodonlari, mRNA üzerindeki kodonlara sirasiyla baglanirken beraberlerinde tasidiklari aminoasitleride getirmislerdir.Bu yüzden tRNA ya bu isim verilmistir." Aminoasiti tasiyan RNA " tRNA lar aminoasitleri tasiyip sirasiyla kodonlara baglandikça, tRNA larin sirtlarindaki aminoasitlerde birbirleriyle baglanmaya baslarlar.

.Görüldügü gibi mRNA daki kodonun baz dizilimi GCC, bu kodona baglanan tRNA nin ise anti - kodonu CGG seklindedir. tRNA üzerinde bulunan pembe halka ise " aminoasit " i temsil etmektedir. Yüzlerce binlerce tRNA yanyana dizildiklerinde, üzerlerindeki aminoasitlerde yanyana gelmis olur.Iste yanyana gelmis olan bu aminoasitler birbirleriyle bag yaparak proteini sentez etmeye baslar.Hatirlarsaniz protein molekülünün aminoasit zincirlerinden meydana geldigini soylemistik. Yukarida anlatmak istedigimiz olaylari yandaki sekil gayet iyi açikliyor.Sag tarafta yaklasmakta olan mavi renkli tRNA lar görülüyor.tRNA larin üzerlerinde ise yesil ve sari renklerle gösterilmis " aminoasit " ler görülüyor.Yesil renkli serit mRNA yi, boynuzlu gri yapi ise ribozomu temsil etmektedir. tRNA lar sirasiyla mRNA üzerine yerlestikten sonra, sirtlarindaki amino asitler bag yapar.Tam bu sirada isi biten tRNA yükünü bosaltmis olarak mRNA dan bagini kopararir ve ribozomdan ayrilir.Fakat tasidigi amino asit, kendinden önceki tRNA nin getirdigi aminoasitle bag yapmis olarak protein zinciri olusumuna katilir. Bu gerçektende insani hayranlik içerisinde birakan bir sistemdir.Bugün dünya üzerinde yapay olarak üretilen proteinler bile canli bir hücre tarafindan üretilen proteinin adi bir taklidi olmaktadir.

3-) Proteini üretilen hücrenin farklilasmasi: Buraya kadar olan asamalar hücrede protein sentezi için gerekli islemleri kapsiyordu.Bundan sonra ise üretilen proteinin çesidine göre hücrenin kazandigi fonksiyondur. Bir yumurta ile bir spermin birlesmesiyle meydana gelen yapi zigot adini alir ve tek bir hücreden ibarettir.Zigot içerisinde DNA kendisinin bir kopyasini çikarir.Dolayisiyla hücrede DNA miktari iki katina çikmis olur.Fakat hücre derhal bölünmeye baslar bu DNA lardan birisi bir hücreye giderken diger DNA ise ikinci yavru hücreye aktarilir.Böylelikle hücre ikiye bölünmüs olur.Bölünmeler ta ki anne karninda bir bebegin meydana gelmesine dek sürer. Yani tek bir hücre, o kadar çok bölünme geçirirki sayilari trilyonlari bulur ve bir canli embriyoyu (anne karnindaki bebek) meydana getirir.DNA sifrelemesi ise bu noktada devreye girer. Bir önceki basamagimiz protein sentezi ile ilgiliydi.Fakat proteinler çesitli hücreler için farkli tiplerde üretilir.Bir yavru anne karninda gelisirken, yavrunun gözlerini olusturacak hücrelerdeki DNA lar yanlizca göz organi ile ilgili proteinleri üretirler.Ayni sekilde yavrunun beynini olusturacak hücrelerin DNA lari ise yanlizca beyin organi ile ilgili proteinleri üretirler. Burada önemli olan nokta sudur.Insanin kemik hücresi olsun, karaciger hücresi olsun, böbrek hucresi olsun kisacasi vücudunun her bolgesindeki hücrelerin içindeki DNA larda insanin bütün organlarini olusturacak bilgiler saklidir.Fakat saklanan bu bilgilerden yanlizca ilgili organ için üretilecek protinlerin meydana getirilmesi saglanir.Yani her hücrede insan vücudunun her organinin protein bilgileri saklanir fakat bu proteinlerin hepsi üretilmez.Yanlizca meydana getirilecek organla ilgili proteinler üretilir.Bir organda, organla ilgili proteinler disinda DNA da saklanan diger proteinlerin üretilmemesi için DNA nin üzeri " Histon " adi verilen özel bir proteinle örtülür. Hücrelerin programlanmis bir sekilde farkli farkli proteinler üretip farkli organlara dönüsmesi olayina Tip dilinde farklilasma (morfogenez) denir.Bugün bilim adamlarinin kafasini kurcalayan en büyük problem ise hücrelerdeki " Histon " larin hangi genlerin üzerini örtüp hangilerinin üzerini açik birakacagini nereden bildigidir.Çünkü proteinlerde birer moleküldür ve moleküllerde atomlardan olusur.Dolayisiyla suursuz atomlarin bu derece zekice düsünülmüs bir mekanizmayi meydana getirmesi beklenemez.

KLONLAMA (KOPYALAMA)

Kopyalama konusunu açiklamadan önce bazi terimlerin en anlama geldigini belirtelim.

Kromozom : Kromozomlar, genetik materyalin (DNA) ‘ nin yardimci proteinlerle birlikte dönümler yapip katlanmasiyla ve kisalmasiyla olusan yogunlasmis yapilardir.

Somatik hücre : Insanin veya baska bir canlinin esey hücreleri (üreme) disindaki tüm hücrelere somatik hücre denir.Örnegin deri hücresi, karaciger hücresi, kas hücresi gibi.Bu hücrelerin tasidiklari kromozom sayisi 2n ile gösterilir.

Esey hücresi : Esey hücreleri, bir canlinin disi ve erkek bireyleri tarafindan üretilen ve " n " sayida kromozom tasiyan üreme hücreleridir.Erkek canli tarafindan üretilen esey hücresi " Sperm ", disi canlinin tarafindan üretilen esey hücresine ise " Yumurta " adi verilir. Örnek olarak insanin somatik hücrelerinde daima 46 tane kromozom bulunur.Ve bu 46 kromozom 2n harfiyle gösterilir.Tabii kromozom sayilari canlidan canliya degismektedir.Mesela sigir somatik hücrelerindeki kromozom sayisi 60, farede 40, kurbagada 26 dir.Sayisi ne olursa olsun eger kromozomlar somatik bir hücreye ait ise 2n harfiyle gösterilir. Canlinin esey hücrelerinde ise kromozom sayisi somatik hücrelerindekinin yarisi kadardir ve n harfiyle gösterilir.Insanin somatik hücrelerinde 46 kromozom, esey hücrelerinde ise yarisi sayida yani 23 tane kromozom bulunur.Disi ve erkek esey hücreleri birlestigi zaman (buna döllenme denir) meydana gelecek yavrunun kromozom sayilari yine 46 olacaktir. Bir yavru anne ve babasina genetik materyal düzeyinde hiçbir zaman benzemez.Çünki anne birey, esey hücrelerini (yumurta) meydana getirirken bu esey hücrelerine kendi DNA sinin yarisini nakleder.Ayni sekilde erkek bireyde esey hücrelerini meydana getirirken (sperm) somatik hücrelerindeki DNA nin yari miktarini esey hücrelerine nakleder.Dolayisiyla dünyaya gelecek yavrunun DNA si ne annenin nede babanin DNA sinin aynisidir.Yavrunun DNA si anne ve babasinin DNA larinin karisimi oldugu için bazi karakterleri annesine bazi karakterleride babasina benzer.

Yukaridaki sekilde, n sayida kromozom tasiyan disi ve erkek esey hücreleri rakam ve harflerle gösterilmistir. Disi ve erkek esey hücrelerinden her hangi ikisi birbiriyle birlestigi takdirde meydana gelecek yavru anneye de babaya da benzemez. Disinin somatik hücrelerinde " 1 - 2 " genlerini tasidigini varsayarsak, disinin " 1 " genetik yapili esey hücresiyle erkegin herhangi bir esey hücresinin birlesmesi halinde meydana gelecek yavrunun DNA si ya " 1 - A " olacak yada " 1 - B " olacaktir. Ayni sekilde disinin " 2 " genetik yapili diger esey hücresinin erkegin herhangi bir esey hücresi ile birlesmesi halinde, meydana gelecek yavru erkege de disiye de benzemeyecektir.

Dogadaki çesitliligin diger bir nedeni ise " Krossing - over " olayidir.Krossin - over ‘ da, kromozomlar arasinda parça degis tokusu yapilarak genetik materyalin çok daha degisik bir yapiya sahip olmasi saglanir.Esey hücreleri, mayoz bölünme ile meydana getirilirken kromozomlar esey hücrelerine dagitilmadan önce krossing - over meydana gelir.Krossing - over ‘ da parça degis tokusu ise, birbirinin esi olan iki kormozomun kromatidleri arasinda meydana gelir (Bkz.Hücre sayfasi - Bölüm : Hücre bölünmesi). Klonlama yöntemiyle, esey hücrelerinden meydana gelecek olan canlinin anne veya babasinin aynisi olmasi saglanabilmektedir.Klonlama yönteminde temel olarak izlenen yol ise disinin yumurta hücresine, yine disinin somatik hücrelerinden alinan 2n sayidaki kromozomun yerlestirilmesidir.Bu sekilde yumurtaya, DNA si üzerinde hiçbir degisiklik yapilmamis somatik hücre kromozomlari enjekte edilerek yapay bir döllenme saglanmaktadir. Klonlamayi sekil üzerinde görelim.

.Dogal döllenmede disi ve erkek esey hücreleri birleserek genetik düzeyde kendilerinden farkli bir yavru meydana getirirler. Sag tarafta ise klonlama yöntemi görülmektedir.Klonlama yönteminde ilk olarak disi bireyin somatik hücrelerinde bulunan 2n sayidaki kromozom, özel yöntemlerle hücre disarisina çikarilir ve izole edilir.Daha sonra yine disi bir bireyin yumurta hücresinin n kromzom sayidaki genetik materyali çikarilir. Yumurtadan çikarilan n sayidaki kromozomlarin yerine, disinin somatik hücrelerden izole edilen 2n sayidaki orijinal kromozomlari yerlestirilir.Bu kromozomlar annenin tüm genetik bilgilerini tasimaktadir.Somatik hücre kromozomlari yumurta hücresine yerlestirildikten sonra, yumurta hücresine elektrik sinyalleri gönderilir.Bünyesinde 2n kromozom bulunan yumurta hücresi bu elektrik sinyallerini aldiginda sperm tarafindan döllendigini zanneder.Çünki sperm hücresi n sayidaki kromozomunu yumurtaya aktarirken yumurta zari üzerinde bir elektrik gradiyent meydana getirir. Yapay olarak elektrik sinyalleriyle aktif hale geçirilen yumurta hücresi, sahip oldugu enzimlerle içerisine yerlestirilen DNA yi replike edip çogalmaya baslar

.Hücrenin bölünerek çogalmasiyla nihayetinde embriyo (anne karininda gelismekte olan yavru) olusmaya baslar. Klonlanmis embriyo ile dogal yolla meydana gelen embriyo arasindaki fark DNA sinda yatmaktadir.Dogal yolla meydana gelen embriyonun genetik özellikleri, anne ve babasinin genlerinin karisimi oldugu için her iki bireydende farkli bir genoma sahiptir.Fakat klonlanmis embriyonun DNA si annesinin DNA sinin aynisidir.Yani aralarinda en ufak bir baz sirasinda bile fark yoktur.Dolayisiyla dünyaya gelecek olan yavru, annenin genetik ve morfolojik tüm özelliklerini tasir. Mesela annesinin DNA sindan bir insan embriyosu kopyalandigini var sayalim.Dünyaya gelecek yavrunun göz rengi, saç rengi, yüz sekli, deri rengi, kafa yapisi, genlerinde tasidigi hastaliklari, vücudunun üzerindeki benleri, kaslarinin uzunlugu kisacasi vücudunun tamami annesinin aynisi olacaktir.Tipki tek yumurta ikizlerinde oldugu gibi. Klonlama islemi burada anlatildigi kadar basit olmayip oldukça karmasik islemler vasitasiyla gerçeklestirilir.Öyle ki yumurtanin yapay olarak döllenmesi için ortam sartlarinin olabildigince ana rahmine benzetilmesi gerekmektedir.Mesela ortamin pH ‘ i, iyon konsantrasyonu, sicakligi vb. gibi.Klonlamanin zor olmasi nedeniyle yanlizca tek bir yumurta hücresi üzerinde degil yüzlerce hatta binlerce yumurtasi üzerinde deneyler yapilmakta, bu klonlama deneylerinden yanlizca bir kaç tanesinden netice alinabilmektedir.

MUTASYONLAR

Mutasyonlar, bir canlinin DNA si üzerinde yani genetik bilgileri üzerinde meydana gelen degisikliklerdir.Dogada mutasyonlara çok nadiren rastlanilmasina karsin meydana geldigi canli üzerinde agir tahribatlara neden olmaktadir. Mutasyonlar "nokta" mutasyonu ve "kromozom" mutasyonu olmak üzere iki ana sinifa ayrilir.Bu iki ana mutasyon haricinde de mutasyonlar meydana gelmektedir fakat yazimizda diger çesitlerine yer vermedik."Nokta" mutasyonlari, DNA nin yanlizca çok kisitli bir bölümünde meydana gelen mutasyonlardir.Bir veya birkac baz sirasinin kopmasi veya yerlerinin degismesi nokta mutasyonlarina örnek verilebilir."Kromozom" mutasyonlarina asagidaki sekillerden sonra deyinecegiz.

Iplik gibi görünen bu yapi upuzun bir baz sirasindan olusur.DNA daki nokta mutasyonlari, bu uzun baz sirasindaki bir veya birkaç bazin kopmasi veya yer degistirmesi seklinde meydana gelir. Sagdaki resimde ise DNA ipliginin dönümler yaparak paketlenmis hali görülmektedir (birisi solda birisi sagda iki karmasik yapi).Iste DNA nin bu sekilde paketlenmis haline " Kromozom " adi verilir. Kromozom mutasyonlarinda ise, kromozomun bir parçasinda kopma veya crossing-over sirasinda yanlis bir kromozomla parça degis tokusu meydana gelmektedir.Dolayisiyla kromozom mutasyonlari, nokta mutasyonlarindan daha agir hasarlara neden olur.

Yukaridaki küçük resimde ise nokta mutasyonunu temsil eden bir çizim görülüyor. Mutasyonlarin gunumuzdeki en iyi örneklerine Down sendromu, Palindromi(alti parmaklilik), Albinizm (Beyaz saç ve beyaz tenlilik) ve Kan kanserini verebiliriz. Bunlarin herbiri birbirinden korkunç hastaliklar olup çogu mutasyonlar canlinin ölümüne bile neden olabilmektedir. Dogada hiçbir yararli mutasyon yoktur.Meydana gelen mutasyonlar çesitlerine göre ya canlida agir bir hasara neden olur, yada canli üzerinde etkisiz kalir. Asagidaki iki ayri karede görülen resimler "Kan kanseri"ne yakalanmis bir insandaki kan hücrelerini göstermektedir.

Fakat kanserli bir insanin kan hücreleri "orak" sekline dönüsmüstür. Bunun nedeni, kan hucrelerinin üretiminden sorumlu DNA molekülünün üzerinde bulunan sifrelerden birisinin dejenere olmasindan dolayidir.Bu hata kan hücresinin üretildigi proteinin 6.aminoasitinin yerine baska bir aminoasidin baglanmasina neden olur. DNA üzerindeki bu küçücük hata bile canli bir organizma üzerinde korkunç sonuçlar dogurabilmektedir. Belki zaman zaman televizyonlarda görmussünüzdür , 6 ayakli koyun, iki basli sigir veya yapisik ikizler.Bu canlilarin hepsi mutasyonlar sonucunda sakat kalmislardir.Özellikle "Çernobil" faciasindan sonraki kusaklarda korkunç derecede sakatliklar görülmüstür. Bunun temelinde ise "mutasyona yol acan etmenler" yatar.Bu etmenlerin basinda ise kimyasal maddeler, fiziksel etkiler ve radyoaktif isima gelmektedir.Radyoaktif isinlar çok yüksek enerjili olup gen dizilerinde kopmalara neden olurlar.Çernobil ve Hirosima sehirlerinde meydana gelen her iki nükleer facianin üzerinden yillar geçmesine ragmen halen birçok çocuk ya sakat yada kanserli olarak dünyaya gelmektedir.

Dogada nadiren de olsa kendiliginden mutasyonlar meydana gelebilmektedir.Fakat canli hücrelerindeki kusursuz kontrol sistemleri sayesinde DNA üzerinde herhangi bir hataya yer vermemek için bir çok enzim görevlendirilmistir.Bu enzimler DNA üzerinde sürekli dolasarak kompa, kayma veya yer degistirme gibi hatalari düzelterek mutasyonun meydana gelmesini engellerler. Olaganüstü kusursuz bir sistemin yürüyüp gittigi canlilar ve onlarin hücrelerinde, mutasyon gibi agir hasarlarin meydana gelmesi, canlilarin iç yapilarinin ne kadar kompleks oldugunu ve canli hücrelerinde kesinlikle hata ve tesadüfe yer verilmedigini gözler önüne sermektedir.

Beyinin yapısı

Günümüzde ilerlemiş görüntüleme teknikleri, hayvan araştırmaları ve fizyolojik çalışmalarla, bilim adamları sadece hastalıkları değil aynı zamanda beynimizin nasıl çalıştığı ve yaşlandığını araştırıyorlar. Ayrıca beynimizi nasıl sağlıklı ve zinde tutabileceğimiz konusunda da önerilerde bulunuyorlar.

Yaş ilerledikçe Neler kaybediyoruz?

Yaşımız ilerledikçe meydana gelen hafıza kayıpları, sisteminin dolmaya baÅŸlaması tarzında izah ediliyordu. Bugün aynı zamanda hafıza kapasitemizin ancak bir bölümünü kullandığımızı, eÄŸitimle bu kapasiteyi arttırabileceÄŸimizi, kayıpları yine eÄŸitimle ve tekrar ile azaltabileceÄŸimizi ve yavaÅŸlatabileceÄŸimizi biliyoruz. Buna raÄŸmen yaÅŸlanmayla sinir sistemimiz, önceki yıllara nazaran biraz daha yavaÅŸ ve biraz daha dalgalı çalışmaya baÅŸlıyor. Ancak isimleri hatırlayamama, beyninizin zengin, saÄŸlıklı bir iletiÅŸim ağına sahip olduÄŸunun da bir göstergesi olabilir. Çünkü bu baÄŸlantılar birbirleriyle yarışmaya girmekte ve bazıları baskılanabilmektedir. Her halükârda yaÅŸ ilerledikçe beynimizin fiziksel olarak yıprandığı da bir gerçek. Ayrıca yaÅŸlandıkça beynimiz daha yavaÅŸ çalışıyor, sinir hücreleri (nöronlar) zayıflıyor ve ölüyor. Bilim adamları, hayata ihtiyacımızdan daha fazla nöronla baÅŸladığımızı, beynimizde hücrelerin, birbirlerini takviye edebilecek ÅŸekilde sıralar oluÅŸturduÄŸunu ve savaÅŸta askerlerini kaybeden fakat çarpışma için yeni gruplar oluÅŸturabilen bir ordu gibi davrandığını söylüyorlar. Bu durum ise “beyin rezervi” olarak adlandırılıyor. Uzmanlar, beyinde saklı tutulan mevcut hafızamızın yaÅŸlandıkça önemli miktarlarda kaybolmadığını, bunun yerine yeni bilgileri depolayan beyin yapılarının yaÅŸ ilerledikçe zayıfladığını bildiriyorlar. ÖrneÄŸin bilgilerin saklanması için asetil kolin adlı maddeyi üreten bazal ön beyin normal yaÅŸlanma süreci içinde hücrelerinin yarısını kaybedebilmektedir.

Beynimizin 1 cm3’de, bir trilyon baÄŸlantılı, 100 milyar nöron bulunmakta ve bu nöronlar arasında her bir saniyede 10 milyon x milyar kere uyarı gerçekleÅŸmektedir. Tüm bunlar 1300 gramdan daha hafif, sınırsız kompleks bir kimyasal fabrikayı oluÅŸturmaktadır. Bu fabrika içerisinde hücreler arası baÄŸlantılar ve etkileÅŸimler ve bu etkileÅŸimi saÄŸlayan kimyasal maddeler hafıza sistemimizin temelini teÅŸkil etmektedir.

Yaşlandıkça neler kazanırız?

YaÅŸlanma hepten kötüye gidiÅŸ anlamına gelmiyor. Nice yaÅŸlı kiÅŸiler gençleri alt edebilecek yeteneklere sahipler. YaÅŸlı beyinler daha geniÅŸ bir kelime haznesine, yazılı metinleri daha iyi anlama ve olayları daha geniÅŸ açıdan yorumlayabilme özelliÄŸine sahipler. Johns Hopkins Ãœniversitesi Tıp Fakültesi Geriatri Nörolojisi Doçenti Claudia H.Kawas, “80 yaşındaki bir grubu belirli bir günde bir numaraya telefon açmalarını söyleyin. Bunlar bu iÅŸi gençlere göre çok daha iyi becereceklerdir. Çünkü kendilerine göre yapılacak iÅŸlerin listesini tutmak gibi daha etkin stratejiler geliÅŸtirmiÅŸlerdir” diyor. Kawas yaÅŸlanmayı “uyum kaybı” olarak tanımlıyor ve ilave ediyor: “Görevlerinizi baÅŸarabilecek yeni yaklaşımlara uyum saÄŸlayabildiÄŸiniz ölçüde, baÅŸarılı bir yaÅŸlısınız.”

Normal ve Alzheimer’li beyin:

Yapılan bir çalışmada her üç kişiden ikisi yaşlanmayla birlikte meydana gelen doğal hafıza kaybının farkına varamamaktadır. Ve yine bir çoğumuz seyrettiğimiz filmdeki oyuncuların isimlerini hatırlayamama veya bazen arabayı parkettiğimiz yeri unutma gibi belirtilerle başlayan ve sinsice ilerleyerek entellektüel yeteneklerin kaybı şeklinde karşımıza çıkan Alzheimer hastalığının farkına varmayız. Uzmanlar bu iki durum arasındaki ince çizgiyi şu şekilde belirtiyorlar: Anahtarla bıraktığınız yeri unutmanız önemli değildir. Fakat onları bulduğunuzda oraya koyduğunuzu hatırlamıyorsanız bir problem var demektir. Veya annenizin pişirdiği pastayı size ikram etmeyi unutması önemli değildir. Fakat pasta yaptığını unutması durumunda alarm zili çalıyor demektir. Sinir hastalıkları uzmanları herhangi bir yaşta sağlıklı bir beyin için şu önerilerde bulunuyorlar:

Daha az yiyin. Beynimiz, tüm vücut dokuları gibi kalori yakıyor. Hücrelerimiz daha az kalori yakarak DNA veya mitokondrimizi (hücre içinde enerji üreten küçük mutfaklar) hasara uğratan serbest oksijen radikalleri olarak adlandırılan zararlı maddeleri daha az üretecektir. Zararlı maddelerden uzak durun. Aşırı alkol ve ilaç bağımlılığı beyin hücreleri için zararlı olmaktadır. Kendinizi geliştirin. Yeni yetenekler kazanmak ve hafızanızı canlı tutmak için zihinsel egzersizler yapmak (bulmaca çözme, şiir gibi belirli metinleri hatırlama, vb.) beyin hücreleri arasındaki bağlantıları artırmaktadır.

Kendinize daha fazla güvenin. Kendinizi başarılı olacak şekilde planlayın. Kendi hayatınızı kontrol altında tuttuğunuza inanıyorsanız beyin kimyanız da düzelecektir. Antioksidanlı maddeler alın. E ve C vitaminleri, toksin serbest radikalleri parçalayarak sinir hücrelerinin hasarını önleyebilmektedir.

Ä°SKELET VE KAS SÄ°STEMÄ°

Canlılarda, vücuda desteklik sağlayan ve hareketi kolaylaştıran sistemdir.

Tek hücrelilerde bu görevi hücre zarı ve hücre çeperi yapar.

Bitkilerde Destek Yapılar

Bitkilerde selüloz hücre çeperi, turgor basıncı, destek dokuyu oluşturan kollenkima ile sklerinkima gibi yapılar desteklik sağlar.

Hayvanlarda Ä°skelet Sistemi

Hayvanlarda iskelet ikiye ayrılır.

1- Dış İskelet: Sadece omurgasız hayvanlarda bulunur. vücudun dışında bulunan ve vücudu dış etkilerden koruyan destek yapıdır. Büyümeyi sınırlar, üzerinde vücut örtüsü bulunmaz. Protein, k.hidrat ve yağ gibi organik moleküller ile kalsiyum karbonat gibi inorganik moleküller oluşabilir.

2- İç İskelet: Omurgasızların bazılarında (süngerler, derisi dikenliler) ve bütün omurgalı hayvanlarda bulunur. İç iskelet vücudun içinde bulunur, vücuda şeklini verir ve iç organları korur. Üzerindeki çeşitli vücut örtüleriyle büyümeyi engellemez.

Köpek balıklarında iç iskelet kıkırdak dokusundan oluşur.

Kemik oluşumu kıkırdak ve bağ dokunun değişimi ile meydana gelir. Minareller, hormonlar (parathormon, kalsitonin, STH) dengeli beslenme vitaminler ve genetik faktörler ile kontrol edilir.

D vitamini kemiklerde Ca ve P birikimi sağlayarak kemiği sertleştirir. Eksikliğinde raşitizm hastalığı meydana gelir.

Ä°nsanda Ä°skelet Sistemi

İnsan iskeletinin temelini kemikler oluşturur. Yapısal olarak iki çeşit kemik vardır.

* Sert Kemik: Bütün kemiklerde bulunan, aralarında boşluk bulunmayan kemiktir. Sertlik ve dayanıklılık verir. Sert kemiklerde sarı ilik bulunur.

* Süngersi Kemik: Yapısında boşluklar bulunur. Bu boşluklarda kırmızı kemik iliği vardır.

Şekillerine göre ise üç çeşit kemik vardır.

* Yassı Kemik: Kafatası, kürek, kalça, göğüs ve kaburga kemikleridir.

* Kısa Kemikler: Omurga kemikleri, el ve ayak bilek kemikleridir.

* Uzun Kemikler: Kol ve bacak kemikleridir.

Kemiklerin en dışında periost (kemik zarı) bulunur. Kemiğin kalınlaşmasını ve onarılmasını sağlar.

Kemikler birbirine eklemlerle bağlıdır. Üç çeşit eklem vardır.

* Oynar Eklem: Hareket yeteneği en fazla olan eklemlerdir. Kol ve bacaklarda vardır. Oynar eklemde birbirine bağlı olan iki kemiğin uçları eklem kapsülü içindedir. Bu kapsül içinde sinovial zar bulunur.

* Yarı Oynar Eklem: Kısıtlı hareketlere izin verir. Omurga kemikleri arasında ve dirdeklerde bulunur.

* Oynamaz Eklem: Harekete olanak sağlamazlar kafa tası kemiklerinde görülür.

Parathormon kemiklerden kana Ca geçişini, tirokalsitonin ise kandan kemiklere Ca geçişini sağlar.

Kemiğin yapısında %25 su, %45 inorganik maddeler ve %30 organik maddeler bulunur.

İnsanlarda Boşaltım

İnsanda boşaltım organı böbrektir. Böbrekler, idrar kanalı (üreter), idrar torbası (mesane), üretra insanda boşaltım sistemini oluşturur. İnsan böbreği dıştan içe doğru iç tabakadan oluşur.

1- Kabuk (Korteks)

2- Öz (Medulla)

3- Havuzcuk (Pelvis)

Böbreklere kan atardamar ile girer, toplardamar ile çıkar. İnsanda :-):-):-):-)bolik artıklar H2O, CO2, NH3, üre, ürik asit, mineraller, zehirler ve kullanılmayan ilaçlardır. Bu maddelerin atılmasında böbrekler, akciğerler, karaciğer ve deri görev yapar.

Böbreklerdeki boşaltım birimi nefrondur.

Nefronun Yapısı

Nefron; malpigi cisimciği (glomerulus + bowman kapsülü), proksimal tüp, kıvrımlı kanallar, henle kanalı, distaltüp ve idrar toplama kanalından oluşur.

Böbreklerde idrar oluşumu süzülme, geri emilim ve salgılama (aktif taşıma) olayları sonucunda olur. Süzülme malpigi cisimciğinde olur. Glomerulustan bowman kapsülüne kan plazmasının bir kısmı, su, tuzlar, glikoz, aminoasit, üre, ürik asit, vitamin, keratin gibi maddeler geçer. Kan basıncı arttıkça süzme hızı da artar.

Geri emilim henle kanalında olur. Suyun büyük bir kısmı glikoz, aminoasit, madensel tuzlar vitamin, üre ve ürik asitin bir kısmı henle kanalını saran kılcallar tarafında emilerek kana verilir.

Su, madenler tuzlar, kerantin, surfat, NH3, üre ve ürik asiti diğer kısmı nefroda kalarak idrarı oluşturur.

Su dışındaki maddelerin geri emilimi aktif taşıma ile olur.

Suyun geri emilimin de hipofizin salgıladığı entidiüretik hormon etkilidir.

Na ve K atılımı ve geri emilimi böbrek üstü bezinden salgılanan aldosteron hormonu tarafından düzenlenir.

Sağlıklı bir insanın idrarında glikoz bulunmaz.

Süzülme

Kan basıncı ile meydana gelir.

Süzülemeyenler Süzülenler

- Kan Hücreleri - Aminoasitler

- Plazma - Su

- Protein ve yaÄŸ - Glikoz

- Çeşitli İyonlar

- Üre ve ürik asit

Geri Emilim

Aminoasit ve glikozun tamamı, suyun çoğunluğu, iyonların bir kısmı ve az miktarda azotlu artıklar emilime uğrar. Su ozmozla, diğer maddeler aktif taşıma ile geri emilir.

BESÄ°NLER

Organik Besinler Karbonhidratlar Sindirilirler

YaÄŸlar Sindirilirler

Proteinler Sindirilirler

Vitaminler Sindirilmezler

Ä°norganik Besinler Mineraller Sindirilmezler

Su Sindirilmezler

• Enerji vericiler : Karbonhidrat, yaÄŸ, protein

Enerji verimi : YaÄŸ, protein, karbonhidrat

Yapıcı-onarıcı : Protein, yağ, karbonhidrat

Düzenleyiciler : Protein, vitamin, mineraller, su

Açlık anında kullanım sırası : Karbonhidrat, yağ, protein

Sindirim kolaylığı : Karbonhidrat, protein, yağ

KARBONHÄ°DRATLAR

• C,H ve O ‘den meydana gelmiÅŸtir.3 çeÅŸittir.

• Ä°ki önemli görevi vardır.1)Eneraji kaynağı 2)Yapısal madde(Bitkilerde çeperin yapısına,bütün

canlı hücrelerde de zarın yapısına katılarak görev yapar.ATP,DNA,RNA,NAD,NADP,FAD’ da bulunur.

1) MONOSAKKARÄ°TLER

• Sindirime uÄŸramazlar.

• Yalnızca ototroflar tarafından sentezlenir.

• İçerdikleri C sayısına göre 2′ye ayrılırlar.

a) 5C’lu ÅŸekerler : Riboz, Deoksiriboz (Pentozlar)

b) 6C’lu ÅŸekerler : Glikoz, Galaktoz, Fruktoz (Hegsozlar)

• Monosakkaritlerin difüzyon hızları şöyledir. Galaktoz > Glikoz > Fruktoz

• Riboz  ATP ve RNA’da bulunur. Deoksiriboz  DNA’da bulunur.

• Glikoz  Bal,üzüm ve incirde bol bulunur.Açlık ve koma anında kullanılır.

• Fruktoz  Bal ve olgun meyvelerde bol bulunur.(=meyve ÅŸekeri)

• Galaktoz  Süt ve süt ürünlerinde bol bulunur.(=süt ÅŸekeri).Tabiatta az bulunur. Hayvansal

bir besin kaynağıdır.

2) DÄ°SAKKARÄ°TLER

• Ä°ki monosakkaritin birleÅŸmesinden meydana gelir.

• Glikoz + Glikoz = Maltoz (meyve ÅŸekeri)

Glikoz + Fruktoz = Sakkaroz = Sükroz (Çay = Pancar şekeri)

Glikoz + Galaktoz = Laktoz (süt şekeri)

• Maltoz ve sükroz bitkilerden, laktoz da hayvanlardan ve insanlardan saÄŸlanır.

• Disakkaritler arasında glikozit bağı vardır.

3) POLÄ°SAKKARÄ°TLER

• Çok sayıda monosakkaritin birleÅŸmesinden meydana gelir.

• Glikoz + Glikoz + Glikoz +…………………………..+ Glikoz = NiÅŸasta

Glikoz + Glikoz + Glikoz +…………………………..+ Glikoz = Selüloz + (n-1) H2O

Glikoz + Glikoz + Glikoz +…………………………..+ Glikoz = Glikojen

—————————————————————–

n tane

• Son ürünlerin farklı olmasının sebebi glikozların baÄŸlanma biçimleridir.

A) NiÅŸasta

• Bitkilerde glikozun depo ÅŸeklidir.

• Düz zincirlidir ve alfa glikozit bağı ile baÄŸlanmışlardır.

• Suda az çözünür.Ä°yot ile maviye boyanır.

• NiÅŸasta,lökoplastta depolanır.Yumru ve tohumlarda daha çok depolanır.

B) Glikojen

• Hayvanlarda glikozun depo ÅŸeklidir.

• Dallıdır ve alfa glikozit bağı ile baÄŸlanmıştır.

• Suda çözünür.Ä°yot ile kahverengiye boyanır.

• En fazla karaciÄŸer ve kaslarda bulunur,depo edilir.

C) Selüloz

• Bitkilerde yapı maddesidir.Çeperin yapısına katılır.

• Düzdür ve beta glikozit bağı ile baÄŸlanmıştır.

• Suda çözünmez

• GeviÅŸ getirenlerde ve termitlerde sindirilir.

YAÄžLAR

• C,H ve O’den meydana gelmiÅŸtir.Yapısındaki oksijen miktarı ÅŸekerlerdekinden azdır.

• 3 YaÄŸ asidi + Gliserol = YaÄŸ + 3 H2O

• Ester bağı ile baÄŸlanırlar.

• YaÄŸlarda çeÅŸitliliÄŸi yaÄŸ asitleri saÄŸlar.

• Suda çözünmezler.Organik çözücüde çözünürler.(Alkol,eter gibi)

• Isı ve darbeye karşı koruyucudur.

• YaÄŸların enerji verimlerinin çok olmasının sebebi karbon sayılarının çok olmasındandır.

• YaÄŸların 2. dereceden enerji verici olarak kullanılmasının sebebi sindiriminin çok zor

olmasındandır.

• Karbonhidrat ve proteinlerin fazlası yaÄŸa dönüştürülür.Bunun sebebi ise yaÄŸların enerji

verimlerinin yüksek olması ve uzun süreli kullanılabilmesidir.

• Solunumla yıkılmaları sonucunda fazla su açığa çıkarırlar.Onun için özellikle kış uykusuna

yatan,uzun süreli göç eden ve suyun az olduğu ortamlarda yaşayan hayvanlarda iyi bir depo ve enerji maddesidir. Aynı zamanda hafif olduğu için uçmada hayvana avantaj sağlar.

• YaÄŸ asitleri en basit lipitler olup,uzun karbon zincirlerinden oluÅŸurlar.Karbonlar arasındaki

bağlar tek ise doymuş,çift ise doymamış yağ asitleridir.Doymamış yağlar bitkiseldir ve sıvıdır. Doymuş yağlar ise hayvansaldır ve katıdır.Doymamış yağların yüksek sıcaklık ve basınçta hidrojenle doyurulmasıyla margarin yapılır.

• Oleik asit  zeytinyağında; Linoleik asit  tohumlarda; Butirik asit  tereyağında

Steroid  zarların yapısına katılır.Aynı zamanda vitamin ve hormon olarak iÅŸ görür.

Fosfolipid  hücre zarı yapısına katılır.

PROTEÄ°NLER

• C,H,O,N ve bazılarında S,P bulunur.

• Yapı taÅŸları 20 çeÅŸit aminoasittir.

• a.a+a.a+a.a+…………………………+a.a = Protein + (n-1)H2O

——————————————–

n tane

• Peptit bağı ile baÄŸlanırlar.

• DNA ÅŸifresi ile sentezlenen tek moleküldür.

• Enzim,hormon ve hücre zarı yapısına katılır.

• Solunumla ancak zor durumlarda yakılırlar.Solunum ürünleri H2O , CO2 , H2S , NH3 , üre

ve ürik asittir.

• Aminoasitler anfoter özellik gösterirler.

• Proteinler virüslerden insanlara kadar bütün canlılarda yaÅŸamsal rolleri olduÄŸundan

hücrelerde en çok bulunan organik moleküllerdir.

• Proteinler enerjiyi hemen kaybettiklerinden dolayı 3. dereceden enerji kaynağıdır.

• Proteinler vücutta enerji kaynağı olarak kullanılırsa vücutta zayıflama ve dengesizlik

görülür.

• Proteinler her canlı türüne özgü olup antijen özellik gösterirler.Yani farklı özelliÄŸe

sahip bir canlıya aktarıldığında antikor oluşumuna sebep olur.

VÄ°TAMÄ°NLER

• Vücut direncini arttırırlar.

• Enzimlerin yapısına katılırlar.

• DüzenleÅŸtiricidirler,enerji vermezler,sindirilmezler.

• Bir kısmı besinde bulunduÄŸu ÅŸekliyle vitamin özelliÄŸinde deÄŸildir.Bunlar vücuda

alındıktan sonra vitamin özelliği kazanır.Bunlara provitamin denir.

• YaÄŸda eriyen vitaminler A,D,E,K

Suda eriyen vitaminler B,C ‘dir.

• Ä°nsan vücudunda A,B,D,K sentezlenir.

A  karaciÄŸerde

B,K  bağırsakta bakteriler tarafından

D  deride

• A,D,K karaciÄŸerde depolanır.DiÄŸerlerinin fazlası atılır.

A vitamini  Balık yağı,yumurta sarısı,süt,peynir,karaciÄŸer,yeÅŸil sebzelerde bulunur.

 Büyüme ve geliÅŸmeyi saÄŸlar,vücudu enfeksiyonlara karşı korur,gece körlüğünü önler.

B vitamini  Tahılların kabuklarında,et,süt,karaciÄŸer ve yeÅŸil sebzelerde bulunur.

 Karbonhidrat,yaÄŸ ve proteinlerin vücut içinde kullanılmasında katalizör olarak görev yapar.Kansızlığı önler.

C vitamini  YeÅŸil sebze ve meyvelerde bulunur.

 BaÄŸ dokusunun oluÅŸması için gereklidir.Skorbit hastalığını önler.Vücudu enfeksiyonlara karşı korur.

D vitamini  Balık yağı,karaciÄŸer,yumurtada bulunur.Ultraviyole ışınlarının etkisi ile deride üretilir.

 Vücuttaki Ca,P dengesini saÄŸlar.Kemiklerin geliÅŸmesini saÄŸlar.Çocuklarda raÅŸitizmi önler.

E vitamini  YeÅŸil sebze,karaciÄŸer,et ve bitkisel yaÄŸlarda bulunur.

 Ãœreme organlarının geliÅŸmesini saÄŸlar ve kısırlığı önler.

K vitamini  YeÅŸil sebzeler,karaciÄŸer ve yumurtada bulunur.Bağırsaktaki bakteriler tarafından sentezlenir.

 EksikliÄŸinde kanın pıhtılaÅŸması gecikir.

MÄ°NERALLER

• Ä°norganik maddelerdir.Sindirime uÄŸramazlar.

• Enzimlerin yapısına katılırlar.DüzenleÅŸtiricidirler.

• Minerallerin vücut içindeki görevleri ÅŸunlardır:

1)Enzimlerin ve hemoglobinin yapısına katılır(Fe,P).

2)Kemiklerin ve diÅŸlerin geliÅŸmesini saÄŸlar(Ca,P,Mg).

3)Vücut ve hücre sıvısının osmatik basıncını ayarlar(Bunlardan hücre içi sıvıda Na,Cl;

hücre dışı sıvıda K,Mg ve P bulunur).

SU

• Ä°norganik maddedir ve sindirime uÄŸramaz.

• Enzimlerin çalışması ve kimyasal reaksiyonların meydana gelebilmesi için su ÅŸarttır

(ÖRNEK:Hidroliz )

HÃœCRE FÄ°ZYOLOJÄ°SÄ°

Hücreler yaşayan organizmaların yapısal ve fonksiyonel birimleridir. Hücreler küçük fakat kompleks yapılardır. Yaşamın bu temel birimi hakkında ayrıntılı bilgiler ilk kez 17. Yüzyılda ışık mikroskobunun geliştirilmesi ile edinildi. Bir müze müdürü olan İngiliz Robert Hooke 1663 yılında mantar ve diğer bitki örneklerini bir jiletle keserek mikroskop altında 30 kat büyüterek inceledi. Bu incelemeler sonucunda bitkilerin "hücre" adını verdiği küçük bölmelerle dolu olduğunu buldu. Anton van Leeuwenhoek isimli bir Alman dükkancı ise doku örneklerini 300 kat büyüterek, bakteri, kan hücresi, sperm hücresi gibi tek hücreli organizmaları inceledi. Bu organizmalara hayvancık anlamına gelen "animalcules" adını verdi.

Hücrelerin Genel Özellikleri:

Hücreler hem morfolojik (şekilsel) hem de :-):-):-):-)bolik olarak çok büyük farklılıklar gösterirler. E.coli isimli bakteri 1m m (m m=mikrometre= 1 metrenin milyonda biri) uzunluğundayken, aksonları 1 metre uzunluğunda olan sinir hücreleri vardır. Ama yine de hücrelerin çok büyük bir çoğunluğu 1-30 m m arasındadır. Hücreler küçük olmak zorundadırlar, çünkü :-):-):-):-)bolizmalarında diffüzyon çok önemlidir. Diffüzyon, termal hareketle moleküllerin rasgele hareket etmesidir. Diffüzyon moleküllerin, yüksek konsantrasyon bölgesinden düşük konsantrasyon bölgesine doğru, her yerde eşit dağılıncaya kadar olan, rastgele hareketleridir. Diffüzyon termodinamiğin 2. Kanuna bir örnektir. Bu kanuna göre entropi (düzensizlik ya da rasgelelik) sürekli olarak artar. Evrendeki düzensizliğin derecesi sadece ve sadece artabilir. Hücrelerin çoğu aktivitelerinin büyük bir bölümünü diffüzyon ile düzenlerler. Diffüzyon, molekülün özelliğine (büyüklük gibi) ve çevreye (vizkozite, membran gibi) bağlıdır. Bir partikül (madde parçası) tarafından katedilen mesafe zamanın karekökü ile doğru orantılıdır. Yani bir partikül 1 saniyede 1 m m gidiyorsa, 4 saniyede 2 m m ve 100 saniyede 10 m m ve 3 saatte (10.000 saniye) 100 m m gidecek demektir.

Hücrelerin Fonksiyonel Özellikleri:

Hücreler ortamdan ham materyali alırlar.

Enerji üretirler: Bu enerji iç ortam dengesini sağlamak, ve sentez reaksiyonlarını yürütmek için gereklidir. Termodinamiğin 2. Kanununa karşı koymak ancak enerji ile mümkündür.

Kendi moleküllerini sentez ederler.

Organize bir şekilde büyürler.

Çevreden gelen uyarılara cevap verirler.

Çoğalırlar (bazı istisnalar haricinde).

Hücrelerin Yapısal Özellikleri:

Kalıtsal bilgiler DNA içinde saklanır.

Genetik kod temelde aynıdır.

Bilgi DNA dan proteinlere RNA aracılığı ile geçer.

Proteinler ribozomlar tarafından yapılır.

Proteinler hücrenin fonksiyon ve yapısını düzenlerler.

Bütün hücreler seçici geçirgen bir zar olan plazma membranı ile çevrilmiştir.

HÜCRELERİ BİRBİRİNDEN AYIRAN ÖZELLİKLER

Hücreler arasında pek çok benzerlik olmasına rağmen, çok belirgin farklılıklar da vardır. Bu farklılıklar hücreleri çeşitli ana guruplara ayırmamıza yardımcı olur. İki yaygın ana gurup şunlardır.

Prokaryotlar

Eukaryotlar

(Karyot=nükleus, Pro=önce, Eu=gerçek anlamına gelmektedir.)

Prokaryotlarla Eukaryotlar arsındaki farklılıklar ise Tablo 1. de gösterilmiştir.

ÖZELLİKLER

PROKARYOT

ÖKARYOT

ÇEKİRDEK ZARI

YOK

VAR

ÇEKİRDEKCİK

YOK

VAR

HÄ°STONE PROTEÄ°NLERÄ°

YOK

VAR

DNA İÇERİĞİ

KÜÇÜK

BÃœYÃœK

Ä°NTRONLAR

YOK

VAR

BÃœYÃœKLÃœK

KÜÇÜK

BÃœYÃœK

Prokaryotlarla Eukaryotlar arasındaki en temel farklar prokaryotların bir nükleusa (çekirdek) ve membrana bağlı organellerinin (birkaç istisna haricinde) olmamasıdır. Her ikisinin de DNA sı, hücre zarı, ribozomları vardır.

HÃœCRE ORGANELLERÄ°NÄ°N YAPI VE FONKSÄ°YONLARI

Hücreler ışık mikroskopu ile incelendiği zaman, sitoplazma ve çekirdek adı verilen iki bölümden oluştuğu görülür. Ancak daha büyük büyütme sağlayan elektron mikroskopuyla yapılan incelemeler, hücrenin bir takım alt birimlerden, hücre organellerinden oluştuğunu ortaya koymuştur. Hücre şunlardan oluşmuştur.

Hücre zarı

Sitozol

Organeller

Çekirdek

Hücre Zarı: Zar ya da membranlar yaşam için çok önemlidir, çünkü bir hücre 2 sebebten dolayı kendisini dışarıdaki ortamdan ayırmak zorundadır.

DNA, RNA ve benzeri yaşamsal moleküllerini dağılmaktan korumalıdır.

Hücre molekül yada organellerine zarar verebilecek yabancı molekülleri uzak tutmalıdır.

Ancak hücre bu iki kurala uyarken bir taraftan da çevreyle haberleşmeli, dış ortamı sürekli olarak izlemeli ve ortam değişikliklerine ayak uydurmak zorundadır. Ayrıca hücre besin maddelerini dışarıdan almalı ve :-):-):-):-)bolizması sonucunda ürettiği toksik (zehirli) maddeleri dış ortama vermelidir.

Biyolojik membranlar Şekil 1 de görüldüğü gibi bilipit katmandan oluşur. Şekildeki her

bir fosfolipiti temsil eder. Daire ya da baş negatif yüklü fosfat gurubudur, ve iki kuyruk da çok hidrofobik (hidrofobik=suyu iten) olan hidrokarbon zincirlerini temsil eder. Fosfolipit zincirlerinin Şekil 1. De görüldüğü düzenlenmesi sonucu hidrofobik kısımlar membranın içinde kalır. Membran yaklaşık 5 nanometre (1 nanometre = 1 metrenin milyarda biri) kalınlığındadır. Membran semipermeabledır (yarı geçirgen), yani bazı maddelerin membrandan serbestçe geçmesine (diffüze olmasına) izin verir. Membran büyük moleküllere geçirgen değilken, yüklü iyonları çok az geçirir, ve yağda eriyen küçük moleküllere oldukça geçirgendir.

Tüm biyolojik membranlar gibi hücre zarı (membranı) da lipit, protein ve az miktarda karbonhidrattan oluşmuştur.

Hücre zarı, hücre içinde ve dışında bazı uzantılarla devam eder. Hücre dışına doğru olan uzantılar hücrenin yüzeyinden interstisiyel mesafeye doğru uzanırlar, bu uzantılara mikrovillus denir. Hücre içine doğru devam eden zar sistemi ise dış ortamın hücre içiyle daha yakın ilişki kurmasını sağlar. Bu sisteme endoplazmik retikulum denir.

Endoplazmik Retikulum: Endoplazmik retikulum lipid, protein (ribozomlar aracılığı ile) ve kompleks karbonhidratların yapım yeridir. Endoplazmik retikulum hücredeki toplam membranların yarısından fazlasını oluşturur. Endoplazmik retikulum iki membrandan oluşur, iki membran arasında kalan boşluğa endoplazmik retikulum lümeni denir. İki tip endoplazmik retikulum vardır.

Granüllü Endoplazmik Retikulum: Üzerinde ribozomlar vardır. Sisterna denilen yassılaşmış keseler şeklindedir.

Düz Endoplazmik Retikulum: Ribozomları yoktur, tüplerden oluşan bir ağ şeklindedir. Lizozom: Lizozomlar 0,2 ila 2 m m çapında organellerdir. Hücreiçi sindirimi sağlamak üzere yaklaşık 40 civarında enzim içerirler. Lizozom membranı lizozomun hücreyi tümüyle sindirmesini önler. Bu enzimler için optimal pH 5 civarıdır. Lizozomlarda ATP hidrolizi ile çalışan H+ pompası vardır. Bu sayede lizozomun pH I düşük tutularak enzimlerin etkin hale geçmesi önlenir.

Peroksizom: Peroksizom membranında spesifik proteinler ve oksidasyon enzimleri vardır. Karaciğerdeki peroksizomların ana görevi detoksifikasyondur (bir maddeyi zararsız hale getirme).

Ribozom: Ribozomlar proteinlerin sentez edildikleri yerdir. Protein sentezi için gerekli bilgi DNA dadır, bu bilgi RNA ya transfer edilir, ve ribozomlarda RNA daki bu bilgiyle protein yapılır. Bir hücre için protein sentezi çok önemlidir, bu yüzden de hücrede binlerce ribozom bulunur. Ribozomlar ya sitoplazmada serbestçe yüzerler ya da endoplazmik retikuluma bağlı olarak bulunur. Ribozomların membranı yoktur. Protein sentezlemedikleri zaman 2 alt gurup halinde bulunurlar. Alt guruplar ribozomal RNA (rRNA) ve ribozomal proteinlerden oluşur.

Mitokondri: Mitokondriler eukaryotik hücrelerde ana enerji üretim merkezleridir. Biri iç diğeri dış olmak üzere iki membranı vardır. İç membranda çok sayıda katlanmalar vardır, bu membranın yüzey alanını genişleterek, membran bağımlı raksiyonların daha fazla sayıda olamasını sağlar. Mitokondrilerin kendi DNA ve ribozomları vardır.Çekirdek (Nükleus): Nükleus DNA nın bulunduğu ve DNA daki bilginin RNA ya aktarıldığı yerdir. Çift katlı bir membranla sarılmıştır, bu membranda çok sayıda büyük porlar bulunur. Çekirdeğin içini dolduran esas madde DeoksiriboNükleik Asit ve protein molekülleridir. Bu DNA molekülleri nükleus içinde rastgele dağılmış olamayıp kromozom denilen yapılar içinde protein molekülleri ile birlikte organize olmuşlardır. İnsanda 46 adet (23 çift) kromozom bulunur. DNA molekülleri hücrede mevcut bütün proteinlerin nasıl yapılacağının genetik bilgisini içerirler. Bilgi nükleusdadır fakat proteinler sitoplazmada yapılır, bu sebeple bilginin sitoplazmaya aktarılması gereklidir. Bu amaçla DNA kalıp gibi kullanılarak, bu kalıptan RNA yapılır, oluşan RNA sitoplazmaya geçerek, protein yapım yeri olan ribozomlara protein sentezi için gerekli bilgiyi aktarır. Çekirdek hücrenin kontrol merkezidir, buradaki genetik mekanizmalar yoluyla sadece hücre içindeki kimyasal olaylar değil, aynı zamanda hücrenin özelliklerinin yeni hücre nesillerine aktarılması da sağlanır.

Hücre İskeleti: Aslında hücre iskeleti terimi yanlış bir deyimdir. Hücre iskeleti transparan olduğu için hem ışık hem de elektron mikroskobu preperatlarında görülmez. Hücre çizimlerinde de gösterilmemesine rağmen önemli bir hücre komponenttidir. Hücre iskeleti hücrenin şeklini, hücre organellerinin yerinde durmasını sağlar, ve hücre hareketinden sorumludur.

Hücre iskeleti şunlardan oluşmuştur.

Sentriyoller

Mikrotübüller

Aktin filamentleri

Sentriyoller çekirdeğe yakın olarak yer alan bir çift silindirik yapıdır. Her biri üçerli guruplar halinde dokuz tübülden oluşmuştur. Sentriyoller hücre bölünmesi sırasında kromozomların hücre kutuplarına çekilmesini sağlarlar. Mikrutübüller tübülin denilen alt birimlerden oluşmuştur. Görevi hücreyi yerinde tutmaktır, aynı zamanda silya ve flagellanın da ana bileşenidir. Aktin filamentleri ise hücrenin şeklini değiştirmesinde görev alırlar

BÄ°TKÄ°SEL DOKULAR

Sürgen Doku ve Özellikleri

1-Sürekli bölünen hücrelerden oluşur.

2-Hücreleri ince çeperli , bol sitoplazmalı , küçük , iri çekirdekli , koful hiç bulunmaz veya küçük ve az sayıdadır.

3-Hücreler arası boşluk bulunmaz.

4-Bitkide kök , gövde ucu , tomurcuk ve yaprak uçlarında bulunur,ayrıca dikotiledon ve ağaçsı bitkilerin gövdesinde yer alır.

5-Vegetatif üremede filiz oluşumu bu doku tarafından gerçekleştirilir.

Kökenlerine Göre İkiye Ayrılır

A-Pirimer Meristem: Bitkilerde ömür boyu var olan ,kök ,gövde ve yaprak uçlarında bulunan dokudur.

B-Sekonder meristem:Sadece dikotiledon’larda bulunur. DeÄŸiÅŸmez dokuların bölünme yeteneÄŸi kazanarak oluÅŸturdukları dokudur. Kök ve gövde ucunda meristem dokudan oluÅŸan hücreler zamanla farklılaÅŸarak deÄŸiÅŸmez doku hücreleri haline gelirler. Büyüme konisi adı verilen bu bölgelerde meristem doku gövdede koruyucu yapraklar kökte ise kaliptra tarafından dış etkilere karşı korunur.

Büyüme bölgelerinde hücresel farklılaşmalarla üç farklı katman oluşur. Bunlar dıştan içe doğru

1-Dermatogen ————– Epidermis

2-Periblem ————- Kabuk

3-Pelerom ————- Merkezi silindir

Sekonder meristem değişmez doku hücrelerinin yenden bölünme yeteneği kazanmasıyla oluşur. Kambium ve mantar meristemi kök ve gövdede kalınlaşmayı sağlar.Kambium sürekli bölünerek içe doğru ksılem , dışa doğru floemi oluşturur. Ağaçsı bitkilerdeki yaş halkalarının nedeni budur.

Değişmez Dokuların Özellikleri

a-Meristem hücrelerinin özelleşmesiyle oluşurlar.

b-Hücrelerde büyüme , koful oluşumu , sitoplazma azalması , çeper kalınlaşması , hücreler arası boşlukların oluşumu görülür.

c-Bölünme yeteneklerini kaybetmişlerdir.

d-Bazıları ölüdür.

Çeşitleri:

A) Koruyucu Doku :

a-Epidermis

1-Hayvanlardaki epitel dokuya karşılıktır.

2-Bitkilerde genç dal , yaprak ve genç kökleri çevreler.

3-Tek sıralı hücrelerden oluşur. Hücreler canlıdır.

4-Hücre arası boşluk yoktur.

5-Kloroplast taşımazlar.

6-Dışa bakan yüzlerinde çeper kalınlaşır ve kalın kütikula birikmiştir.

7-Kökte sitoplazma az , kofullar büyüktür.

8-Transpirasyonun kontrolü,gaz alış verişinin kontrolü,topraktan suyun emilimi,genç yapıların fiziksel-kimyasal-biyolojik olumsuzluklardan koruması gibi önemli görevleri gerçekleştirebilecek yapı ve özelliklere sahiptir.

Koruyucu sisteme ait özelleşmeler:

1-Stomalar 2-Salgı,örtü,koruma,tırmanma tüyleri 3-Emme tüyleri (Kökte) 4-Kutiküla-mum 5-lentisel

Kök Epidermisin Özellikleri:

1-Dışa bakan çeperleri incedir.

2-Stoma taşımazlar.

3-Hücreler büyük koful taşırlar.

4-Hücrelerin osmotik değeri fazladır.

5-Emici tüyler taşırlar.

6-Kütikula birikimi görülmez.

7-Dış ortamla madde alış verişini engellemezler

Gövde Epidermisinin Özellikleri:

1-Dışa bakan çeperleri kalındır.

2-Stoma içerirler.

3-Hücrelerde küçük kofullar bulunur.

4-Savunma , tırmanma , korunma ile ilgili tüyler taşırlar.

5-Dışa doğru bakan çeperde kütikula birikir.

6-Dış ortamla madde alış verişi stomalarla yapılır.

b-Periderm

1-Ağaçsı bitkilerin kök ve gövdesinde bulunur.

2-Epidermisin parçalanmasıyla oluşur.

3-Çok sıralı hücrelerden oluşur.

4-Dış yüzeyde mantar kambiumundan oluşan mantar hücreler vardır.

5-Mantar hücreleri ölüdür. Hücre çeperi suberin biriktirmiştir.İçleri hava ile doludur.

6-Stoma yerine lentiseller bulunur.

B) Parankima :

1-Hayvanlardaki bağ dokusuna özdeştir.

2-Hücreleri canlı , bol sitoplazmalı , küçük kofuldur.

3-Diğer dokular arasını doldurur.

4-Hücre çeperleri incedir.

5-Yaraları onarır.(Regenerasyon yeteneği fazladır.)

6-Bölünme yeteneklerini korurlar.

Yaptıkları Görevlerine Göre

1-Özümleme Parankiması: Kloroplast taşırlar,fotosentez yaparlar,yaprak , tomurcuk gibi genç yapılarda bulunur.

2-Havalandırma Parankiması: Bataklık ve sulak alan bitkilerinde boşluklarında O2 birikimi sağlar.

3-İletim Parankiması: İletim demetlerin etrafını çevirip iletim demetleri ile diğer hücreler arası madde taşır.

4-Depo Parankiması: Kök ve gövdede bulunur. Fotosentezle oluşan organik maddeleri depolar.

C) Ä°letim Dokusu :

1-Bitkilerde toprak üstü organlarla toprak altı organlar arasında madde iletişimini sağlar.

2-Hayvanlardaki dolaşım sistemine özdeştir.

3-Hücrelerinde kloroplast taşımazlar.

4-Kök ucundan , yaprak ucuna kadar devamlılık gösterir.

5-Bitkilerde destek dokusuna yardımcıdır.

Yaptıkları iş ve özelliğine göre iki grupta incelenir.

a-Ksilem:

1-Hücrelerde sitoplazma ve çekirdek yoktur.

2-Silindirik hücrelerde enine çeperler kalkmış kılcal damarlar oluşmuştur.

3-Yanal çeperleri kalınlaştırmıştır.

4-Topraktan kökle emilen su ve suda emilmiş maddeleri yaprak ve gövdeye taşır.

5-Taşıma tek yönde olur

Ksılem elemanları:

1-Trakeitler 2-Trakeler

3-Parankima 4-Sklerenkima

1-Trake : Su taşırlar , ölüdürler , enine çeperler yoktur , silindir ve tüpler şeklinde dizilirler.

2-Trake id : Ölü bağımsız hücrelerdir. Su taşırlar destek dokusu görev ide görürler.

NOT :Açık tohumlularda yalnız trake idler bulunur.

3-Ksilem parankiması : Canlı hücrelerdir , besin depolamak ve kısa iletimler yaparlar.

4-Ksilem sklerenkima sı : Destek görevi gören çeperleri kalınlaşmış ölü hücrelerdir.

b-Floem :

1-Silindirik canlı hücreden oluşur.

2-Sitoplazma taşırlar ancak olgunlaştıklarında nukleuslarını kaybederler.

3-Büyük kofulları vardır.

4-Enine çeperleri kalbursu yapı kazanıştır.

5-Yaprakta oluşan organik bileşikleri köklere , kökte üretilen azotlu maddeleri yapraklara taşırlar.

6-Taşıma çift yönlüdür.

Floem elemanları:

1-Kalburlu hücreler 2-Arkadaş hücreleri

3-Parankima 4-Sklerenkima

1-Floem hücreleri : Büyük geçitli , canlı , uzun hücrelerdir. Organik madde taşırlar.

2-Arkadaş hücreleri : Yuvarlak köşeli , bol sitoplazmalı , büyük nukleus lu yardımcı hücrelerdir.

3-Floem parankiması : İnce , uzun , ince çeperli besin depolayan nişastaca zengin hücrelerdir.

4-Floem sklerenkima sı : Çeperleri kalınlaşmış ve odunsulaşmış destek görevi gören ölü hücrelerdir.

NOT : Ä°letim demetleri arasında kambium varsa ( dikotiledon’larda ) açık demet , kambium yoksa ( monekotiledon’larda ) kapalı demetler meydana gelir.

D) Destek Dokusu :

1-Omurgalılarda iskelet sistemine özdeştir.

2-Turgorla beraber bitkiye destek ve direnç kazandırır.

3-Çeperleri kalınlaşmış hücrelerden meydana gelmiştir.

4-Hem canlı hemde ölü hücreler görev alır.

Bulunduğu yer ve görevlerine göre iki çeşittir.

a-Kollenkima :

1-Hücreler canlı bol sitoplazmalı ve çekirdeklidir.

2-Bazılarında kloroplast bulunur.

3-Bitkilerde genç ve büyüyen kısımlarda bulunur.

Hücre çeperi kalınlaşmasına göre ikiye ayrılır.

1-Köşe kollenkima sı : Tütün, Kabak , Begonya gibi

2-Levha kollenkima sı : Adaçayı , Mürver gibi

b-Sklerenkima :

1-Hücrelerinde sitoplazma ve çekirdek yoktur.

2-Tüm çeper kalınlaşmıştır.

3-Kök , gövde ve yaprak sapında bulunur.

Yapısal özelliğine göre ikiye ayrılır.

1-Sklerenkima lifleri : Keten , Kenevir gibi

2-Taş hücreleri : Armut , Ayva gibi

E) Salgı Dokusu :

1-İri çekirdekli bol sitoplazmalı canlı hücrelerden oluşur.

2-Tek veya gruplar halinde bulunabilirler.

3-:-):-):-):-)bolizmaları sonucu özel salgılar oluştururlar.

4-Salgılar bitkide çeşitli görevlerin gerçekleşmesinde rol oynar.

a- Tozlaşmada: Bal özü ve kokulu maddeler. (Çiçeklerde)

b- Çürümeden koruma: Reçine (Çamlarda)

c- Korunma: Yakıcı salgılar. (Isırganda)

d- Beslenme: Sindirim öz suyu. ( Böcekgillerde)

e- Yaralanan kısmı onarım: Süt. (Kauçuk,Sütleğen , Haşhaş)

Salgılar ya bitki dışına atılır.

1-(Dış salgı)(nektar,Sindirim öz suyu)yada özel hücre ve kanallarda depolanır.

2-(İç salgı) (Hormon , Kauçuk , Protein , Glikozitler vb.)

NÃœKLEÄ°K ASÄ°TLER

• Bu moleküller ilk defa Friderich Miescher tarafından balık spermi ve akyuvar çekirdeÄŸinde

tespit edilmiştir.En çok çekirdekte bulundukları için nükleik asitler(çekirdek asitleri) diye isimlendirilmiştir.

• Asidik özelliÄŸe sahiptirler.Hücre yönetiminden sorumludurlar.

• DNA ve RNA olmak üzere 2 tiptir.Bunlar hücrenin en büyük dev moleküllerdir.

• Nükleotitlerden oluÅŸmuÅŸtur.Onun için DNA ve RNA birer polinükleotidtir.

PürinlerÞÞÞAzotlu Organik Baz (Adenin,Guanin)

(Çift zincirlidirler.)

PirimidinlerÞÞÞ (Timin,Urasil,Sitozin)

(Tek zincirlidirler.)

ÞÞÞÞÞNükleik asitler DeoksiribozÞÞÞNükleotit 5 C’ lu Åžeker (pentoz)

RibozÞÞÞ

Fosfat Fosforik asit (H3PO4)ÞÞÞ

• Bütün nükleotitlerde aynı fosforik asit (H3PO4) bulunur.

• Nükleotitlerin farklı yapıda olmasının sebebi yapısındaki ÅŸeker ve organik baz moleküllerinin

farklı olmasındandır.

• Nükleotitler birbirlerine ÅŸeker-fosfat baÄŸlarıyla baÄŸlanırlar.

• Nükleotitler taşıdığı baza göre,nükleik asitler ise taşıdığı ÅŸekere göre isimlendirilir.

1) DEOKSÄ°RÄ°BONÃœKLEÄ°K ASÄ°T (DNA)

• Çift zincirlidir ve sarmal yapıdadır.

• Deoksiriboz ÅŸekeri bulunur.

• Nükleotitleri A,T,G,S’dir.

• Adenin sayısı Timin sayısına,Guanin sayısı Sitozin sayısına eÅŸittir.

• Adenin ile Timin arasında iki,Guanin ile Sitozin arasında ise üç tane zayıf hidrojen bağı vardır.

• Kendini tek taraflı olarak eÅŸleyebilir.

• Genlerdeki deÄŸiÅŸmeye mutasyon denir.

• Mitekondri ,kloroplast ,çekirdek ,çekirdek yoksa sitoplazmada bulunabilir.Ancak kloroplast ve mitekondrideki DNA’lar kalıtım materyali sayılmazlar,bunlar eÅŸlenirken çekirdek DNA’sına

bağımlıdırlar.

• DNA tabiatta kendini eÅŸleyerek benzerini yapabilen tek moleküldür.

• DNA sentezi sırasında açığa çıkan su sayısı (n;nükleotit sayısı olmak üzere) 3n-2 tanedir.

A) DNA’NIN EÅžLENMESÄ° (Replikasyon-Duplikasyon)

• DNA kendini yarı korunumlu olarak eÅŸler.

• Bu olaylar hücre bölünmesinin interfaz safhasında meydana gelir.

• Replikasyonda görev alan enzim DNA polimeraz enzimidir.(Åžekil-1)

• DNA’nın kendini bu ÅŸekilde yarı korunumlu olarak eÅŸlemesine seminkonservatif eÅŸlenme denir.

• Bir hücrede DNA’nın eÅŸlenmeye baÅŸlaması hücrenin mutlaka bölüneceÄŸi anlamına gelir.

• EÄŸer DNA bir ucundan deÄŸil de orta kısımlarından açılırsa protein sentezi için ÅŸifre verecek

demektir.

• Sonuçta; oluÅŸan DNA’lar aynı genetik bilgiyi taşır,hücre sayısı artar,canlılarda büyüme ve üreme olur, üremeyle karakterler yavrulara aktarılır.

• DNA’nın görevi canlılar arasındaki çeÅŸitliliÄŸi saÄŸlamak ,hücreyi yönetmek ,replikasyon ile

canlılarda büyüme ve kalıtsal karakterlerin aktarılmasını sağlamak,trankripsiyon ile de RNA

sentezini yapmaktır

2) RÄ°BONÃœKLEÄ°KASÄ°T(RNA)

• Tek zincirlidir.

• Riboz ÅŸekeri bulunur.

• Nükleotitleri A,U,G,S’dir.

• Kendini eÅŸleyemez.DNA’dan sentezlenir.

• Mitekondri,kloroplast,çekirdek ve sitoplazmada bulunabilir.

• 3 çeÅŸittir ve hepsi de protein sentezinde görevlidir.Hepsi de çekirdekte üretilir ve hepsi de tekrar tekrar kullanılabilir.

• Riboz ÅŸekeri bulunduran Adenin nükleotidi RNA’dan baÅŸka ATP,NAD,NADP ve FAD gibi moleküllerinde bulunur.

• Bazı virüslerde sadece RNA bulunduÄŸu için bunlarda RNA kalıtsal görevi üstlenmiÅŸtir,yani kendini eÅŸleyebilir.

• RNA’nın yapısında protein yoktur.

• RNA’ların DNA üzerinden sentezine transkripsiyon (yazılma) denir.

• Bu olay DNA’nın tek zincirinden olur.

• Bu olayda görevli enzim RNA polimeraz enzimidir.

• RNA’ya ÅŸifre veren DNA parçasına gen denir.(Åžekil-2)

A) mRNA (Elçi RNA = Mesajcı RNA)

• DNA’dan aldığı bilgiyi ribozoma taşır.

• Ribozom birimlerini aktifleÅŸtirir ve protein sentezine kalıplık yapar.

• Her protein çeÅŸidi için ayrı bir mRNA sentezlenir.

• Bir mRNA aynı proteinin sentezinde çok defa kullanılabilir.

• Yeterli protein sentezlendikten sonra mRNA yıkılır.

• mRNA düz bir zincir biçiminde olup hücredeki RNA’ların en az oranda bulunanıdır.

• mRNA’ daki üçlü nükleotit grubuna kodon denir.

• Her kodon bir tRNA ve bir aminoasiti belirler.

• 4.4.4=64 çeÅŸit kodon vardır.Bunlardan biri baÅŸlama kodonu (AUG);üç tanesi de (UAG-UGA-UAA) bitiÅŸ kodonudur.BitiÅŸ kodonlarının aminoasiti yoktur.

B) tRNA (Taşıyıcı RNA)

• Sitoplazmadaki aminoasitleri mRNA’ daki ÅŸifreye göre ribozoma götürür.

• tRNA’ daki üçlü nükleotit grubuna antikodon denir.Maksimum 64 çeÅŸit antikodon olması

gerekirken 61 çeşit antikodon vardır.Bunun sebebi ise bitiş kodonlarının aminoasitlerinin

olmamasıdır.

• Düz zincirli deÄŸildir.Belli bölgelerinde çiftler oluÅŸmuÅŸtur.

C) rRNA (Ribozomal RNA)

• Proteinlerle birlikte ribozomun yapısını oluÅŸturur.

• Düz zincirlidir.

• Hücredeki RNA’ların çoÄŸu rRNA’dır.

DNA RNA

1. Çekirdek,mitekondri ve kloroplastta bulunur. 1. Çekirdek ,çekirdekçik,mitekondri ve kloroplastta bulunur.

2. Deoksiriboz ÅŸekeri bulunur. 2. Riboz ÅŸekeri bulunur.

3. Nükleotitleri A,T,G,S’dir. 3. Nükleotitleri A,U,G,S’dir.

4. Kalıtımı sağlar.Protein sentezine emir verir. 4. Protein sentezinde görevi vardır.

5. Çift zincirlidir. 5. Tek zincirlidir.

6. Hidroliz enzimi DNAaz enzimidir. 6. Hidroliz enzimi RNAaz enzimidir.

7. Kendini eÅŸleyebilir. 7. Kendini eÅŸleyemez.

8. Sentezinde DNA polimeraz enzimi görevlidir. 8. Sentezinde RNA polimeraz enzimi görevlidir.

9. Yöneticidir.

PROTEÄ°N SENTEZÄ° VE ENZÄ°MLER

• Bütün canlı hücrelerde meydana gelen en önemli özümleme olayıdır.

• Aminoasitlerin ribozomlarda birleÅŸtirilerek protein yapılmasıdır.

• Bir a.a da aminoasit ve radikal grup bulunur.

• 20 çeÅŸit a.a vardır.Aminoasitlerde çeÅŸitliliÄŸi radikal grub belirler.

• Aminoasitler birbirlerine peptit baÄŸlarıyla baÄŸlanırlar.

• Ä°ki a.asitin birleÅŸmesine dipeptit denir.

• aa + aa + aa + aa + aa + ……….. + aa PROTEÄ°N + (n-1)H2O

PROTEÄ°N SENTEZÄ° MEKANÄ°ZMASI

1) Çekirdekte,DNA’nın anlamlı zincirinden mRNA sentezlenir.Buna transkripsiyon denir.Bu iÅŸte RNA polimeraz enzimi görevlidir.

2) mRNA ribozomun küçük alt birimine bağlanır.Büyük alt birim ile küçük alt birim birleşir ve ribozomlar aktif hale geçerler.

3) mRNA’ daki kodonlar ribozom tarafından okunur.Buna translasyon denir.

4) mRNA’ daki kodonlara göre, ATP ve enzimlerle aktifleÅŸtirilmiÅŸ olan tRNA’ lar kendilerine ait a.a’leri ribozoma taşırlar.

5) Protein sentezine baÅŸlama sinyalini AUG kodonu verir.

6) Ribozoma gelen a.a’ler birbirlerine peptit baÄŸlarıyla baÄŸlanırlar.

7) Protein sentezini UAG,UGA ve UAA kodonları durdurur.Çünkü bu kodonlara karşılık gelen a.a yoktur.

• Bir mRNA üzerine birden fazla ribozomun baÄŸlanması ve mRNA’ nın okunması olayına polizom denir.EÄŸer sentez hızlı yapılacaksa polizom yoluyla sentez yapılır.

• Polizomlar protein büyüklüğünü ve çeÅŸitliliÄŸini etkilemez.

• Proteinlerde çeÅŸitliliÄŸi :

1) a.a sıra,sayı ve çeşidi 2) tRNA sıra,sayı ve çeşidi 3) mRNA sıra,sayı ve çeşidi

4) Gen sıra,sayı ve çeşidi 5) Nükleotit sıra,sayı ve çeşidi sağlar

• DNA(nükleotit) mRNA(kodon) tRNA(antikodon) a.a su peptit bağı

3N N N N (N-1) (N-1)

• Su ve peptit bağı çeÅŸitlilik göstermez.Ancak sayısı çeÅŸitlilik gösterir.

SANTRAL DOÄžMA

Eşlenme Yazılma Okunma

HÃœCRENÄ°N YAPISI

DNA mRNA RÄ°BOZOM PROTEÄ°N ENZÄ°M YAPISI

Replikasyon Transkripsiyon Translasyon HORMONLAR

ENZÄ°MLER

• Biyolojik katalizörlerdir.

• Katalizörler ———-Reaksiyonları baÅŸlatmazlar.

———–Reaksiyonları hızlandırırlar.

———–Reaksiyonlardan etkilenmeden çıkarlar.

———–Aktivasyon enerjisini düşürürler.

• Aktivasyon enerjisi de reaksiyonların baÅŸlaması için gerekli olan enerjidir.

A+B C A+B+E C+E

——– —-

Substrat Ürün

• Yapı olarak iki kısımdan oluÅŸur.

1)PROTEÄ°N KISIM

• Proteindir.Büyük olan kısımdır.Apoenzim de denir

• Reaksiyon tipini belirler.

• Enzim sadece protein kısımdan oluÅŸuyorsa buna basit enzim denir.

• Sıcaklıktan etkilenen kısımdır.

2)PROTEÄ°N OLMAYAN KISIM

• Vitamin,mineral veya nükleik asit olabilir.

• Reaksiyonu gerçekleÅŸtirir.

• Vitamin ise koenzim,mineral ise kofaktör denir.

• Apoenzim + Koenzim(yada kofaktör) = BileÅŸik enzim(Holo enzim)

• Enzimler anahtar-kilit modeli ile çalışır.Yani her reaksiyonu gerçekleÅŸtiren bir enzim çeÅŸidi,her enziminde gerçekleÅŸtirdiÄŸi bir reaksiyon vardır.

ENZİMLERİN ÖZELLİKLERİ

• Aktivasyon enerjisini düşürürler.

• Reaksiyonları hızlandırır.

• Protein yapıda olduklarından genlerin kontrolünde sentezlenir.

• Hem hücre içinde,hem de hücre dışında etkilidirler.

• Reaksiyonlardan etkilenmeden çıkar ve tekrar tekrar kullanılabilirler.

• Etkilerini maddelerin dış yüzeyinden baÅŸlatırlar.Substrat yüzeyi arttıkça enzimin etkinliÄŸi artar.

• Bir enzim yalnız bir çeÅŸit reaksiyona katılabilir.

• Mutlaka hücrede yapılırlar.

• Ya baÄŸ oluÅŸtururlar,yada baÄŸ koparırlar.

• ÇoÄŸu enzim çift yönlü çalışır.

• Enzimler sıcaklık ve pH deÄŸiÅŸiminden etkilenirler.

ENZİM REAKSİYONLARINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

1) SICAKLIK:

• Sıcaklık arttıkça reaksiyon hızlanır.

• En iyi optimum sıcaklıkta çalışırlar.

• Sıcaklık daha da arttırılırsa reaksiyon yavaÅŸlar ve durur.Çünkü proteinler bozulmuÅŸtur.

NOT:Sıcaklık değiştikçe bir şeyler değişiyorsa cevap ya enzimdir yada proteindir.

2) ENZÄ°M MÄ°KTARI

3) SUBSTRAT MÄ°KTARI

4) pH

• Her enzimin en iyi çalıştığı bir pH deÄŸeri vardır.Bu deÄŸerden saptıkça reaksiyon

yavaÅŸlar.

• Enzimler genelde nötr ortamda çalışırlar.

5) YÃœZEY MÄ°KTARI

• Yüzey miktarı arttıkça enzimin etkisi artacağından reaksiyon hızlanır.

6) İNHİBİTÖRLER

• Enzimin aktif bölgesini kapatarak reaksiyonları yavaÅŸlatır ve durdurur.

• Zehirler,Pb,Cu,Sn,CO,CN,……….

7) AKTİVİTÖRLER

• Enzimlerin çalışmasını hızlandırırlar.Etkisi substratı reaksiyon ortamına getirmek yada ürünleri reaksiyon ortamından uzaklaÅŸtırarak görev yapar.

• Mg,Cl,Na,Fe…………..

KÖK HÜCRELER

Ä°nsan Genom Projesi’yle birlikte birçok hastalığın tedavisinde yeniliklerden bahsedilmeye baÅŸlanmıştır. Bir insanın bütün programının onun her hücresindeki DNA moleküllerine ÅŸifrelendiÄŸini bilmemize ve bu bilgiye ait temel kodları da heceleyerek sökmemize raÄŸmen, bu ÅŸifreli bilgilerin potansiyel halden görünür hale geçmesinin sırları halen çok kompleksliktir. Biyologlar bütün himmetlerini bir tek hücreden baÅŸlayıp 100 trilyon hücreye ulaÅŸtırırken aynı zamanda farklılaÅŸan ve yeni özellikler kazanan hücrelerin bölünmelerindeki mükemmel program ve hassas zamanlamaya da dikkati çekmektedirler.

Lâboratuardaki fare kemik iliği hücrelerinin, beyin hücrelerine benzer hücrelere dönüşmesi, bilim dünyasında yeni tartışmalar başlatmıştır. Heyecan verici bu yeni gelişmenin odak noktasında kök hücreleri bulunmaktadır.

EÄŸer insan vücudunun tedavisi, bir arabanın bozulan parçasını deÄŸiÅŸtirmek kadar kolay olsaydı, diyabetten (ÅŸeker), kalp hastalıklarına kadar birçok hastalık bugün olmayacaktı. EskimiÅŸ, yıpranmış, yaralanmış, yorulmuÅŸ bir hücremizin yerine canlı ve taze yeni hücre konabilirse, bugün tedavisi mümkün olmayan hastalıklar kolayca tedavi edilebileceklerdir. Åžeker hastalarında bozuk olan pankreastaki hücrelerin yerine yenileri konulabildiÄŸi takdirde, ÅŸeker hastaları istedikleri kadar ÅŸekeri perhiz yapmadan yiyebileceklerdir. Bunlar insana ütopik görünse de, tıp dünyası hemen her hafta gelen yeni haberlerle yeni geliÅŸmelere sahne olmaktadır. Dünyanın en saygın ve en önde gelen dergilerinden Cell, Science, Nature ve Nature Genetik, son sayılarında, kök hücreleriyle ilgili çalışmalara yer ayırmakta, ayrıca konunun politik, kültürel ve ahlâkî boyutlarını da tartışmaktadırlar. ‘Kemik iliÄŸinden beyne, kemik iliÄŸinden karaciÄŸere, deriden beyne, beyinden kalbe, kandan beyine’, baÅŸlıklarıyla yayımlanan bu makalelerde; kök hücrelerinin çok yönlü özellikleri, farelerde yapılan transplantasyon (organ doku veya hücre nakli) çalışmaları, kök hücrelerinden yeni kan damarlarının meydana geliÅŸi, zayıf kemiklerin güçlendirilmesi, beyindeki ve omurilikteki hasarların tamiri rapor edilmektedir. Hâdisenin aslı ÅŸudur: erken embriyona (döllenmeden sonraki ilk saatler), fetal dokulara (anne karnındaki embriyonun hücre grupları) ve yetiÅŸkinlerdeki bazı dokulara, kendi yapılarını deÄŸiÅŸtirerek baÅŸka tip hücrelere dönüşme kabiliyeti yaratılıştan verilmiÅŸtir.

Kök Hücreleri

Ä°nsan öyle mükemmel ÅŸekilde yaratılmıştır ki, trilyonlarca hücre ve atom, insanın biyolojik hayatı için beraber çalışmaktadırlar. Bozulan ve eskiyen hücrelerin yerine yenileri yapılmakta, vücuda giren zararlı mikroplarla savaÅŸmak için savunma hücreleri üretilmektedir. Gözümüzdeki hücreler görme, pankreastaki hücreler salgı, akciÄŸerlerimizdeki hücreler solunum için farklılaÅŸmışlardır. Ä°ÅŸte vücudumuzdaki bütün hücrelerin ilk ana hücresine ‘kök hücresi’ adı verilir. Åžekilsiz ve yumuÅŸak bir plastik, nasıl ustasının elinde deÄŸiÅŸik ÅŸekiller alabiliyorsa, kök hücreleri de farklılaÅŸmış hücrelere dönüşebiliyorlar. Bilim adamlarının hâlâ tam olarak açıklayamadıkları birçok nokta vardır. Ä°nsan hayatı, erkek ve kadın cinsiyet hücrelerinin bir araya gelmesiyle baÅŸlar. DöllenmiÅŸ yumurta tek bir hücre olmakla birlikte, vücut sistemlerini meydana getirecek bütün hücreler bu tek hücreden çoÄŸalacaktır. Bu döllenmiÅŸ yumurtaya totipotent denir. Mânâsı; her ÅŸey olma potansiyeli olan, demektir. Döllenmeden birkaç saat sonra bu totipotent hücre iki eÅŸit parçaya bölünür. Bu iki eÅŸit totipotent hücreden biri alınıp rahim`e yerleÅŸtirilirse, canlı geliÅŸimi yine olmaktadır. Genetik olarak aynı olan tek yumurta ikizleri de böyle olmaktadır. Ä°ki totipotent hücre bilemediÄŸimiz sebepler çerçevesinde ayrılıp, her ikisi ferdî olarak geliÅŸmektedirler. Döllenmeden dört gün ve birkaç hücre bölünmesinden sonra bu totipotent hücreler farklılaÅŸmaya baÅŸlayarak blastocyt denilen içi boÅŸ bir küreye dönüşürler. Blastosistte iki tip hücre vardır; biri dış tabaka, biri de kürenin içinde olan iç tabaka. Blastosistin dış tabakasından (throphoblast), dokuz ay boyunca bebeÄŸin beslenmesini ve solunumunu saÄŸlayacak plasenta ve koruyucu chorion tabakası geliÅŸir. Blastosistin iç hücre tabakasından (embriyonik düğüm) göz, kalb, beyin, kaslar, kemikler vs gibi doku ve organlar geliÅŸir. Ancak bunun için iç hücre tabakasının, dış hücre tabakasıyla bir arada çalışması gerekir. Yalnız, tek başına iç hücre tabakasından hiçbir canlı geliÅŸmez. İçteki hücre kümesine, pluripotent hücreler de denir. Bunun mânâsı, çeÅŸitli doku ve hücre tipine dönüşebilen hücre demektir. Pluripotent hücreler totipotent deÄŸillerdir. Çünkü pluripotent hücrelerden plasenta oluÅŸamaz. Plasenta olmayınca da canlı geliÅŸimi olmaz.

Pluripotent kök hücreleri, multipotent kök hücreleri denilen biraz daha özelleşmiş hücrelere dönüşürler. Kademe kademe bir nevi ihtisas ve uzmanlaşma safhası geçiren pluripotent hücreler, daha hususî uzman hücreler hâline gelirler. Meselâ; kan meydana getirecek kök hücreleri; oksijen taşıyarak solunumda gerekli olan alyuvarlar, hastalıklarla savaşan akyuvarlar ve pıhtılaşmayı sağlayan trombositler gibi birbirinden farklı hususiyetlere sahip üç ana grupta farklılaşırlar. Deri kök hücreleri çeşitli tipteki deri hücrelerini, kas kök hücreleri de farklı tipteki kas dokularını meydana getirirler. Böyle hususî kabiliyete sahip kök hücrelerine multipotent kök hücreleri denir. Neticede bir tek döllenmiş yumurtadan milyarlarca farklı hücre oluşur.

Pluripotent kök hücreleri erken gelişim döneminde bulunmalarına rağmen, multipotent kök hücreleri çocuklarda ve yetişkinlerde bulunabilmektedirler. Meselâ, üzerinde en çok çalışılmış kan kök hücrelerini ele alalım. Kan kök hücreleri her insanın kemik iliğinde bulunur. Bazen çok az miktarda kanda da bulunabilirler. Bu kök hücreleri hayatî öneme sahiptirler. Ömür boyu bu kök hücreleri çeşitli tipteki kan hücrelerine dönüşerek hayatın devamını sağlarlar. Kırmızı kan hücresinin (alyuvar) ömrü ortalama 120 gündür. Eğer kök hücreleri olmasaydı insanın ömrü de belki 120 gün olacaktı. Çünkü insan alyuvarsız bir an bile yaşayamaz.

Blastosistin iç hücre tabakasından oluşan pluripotent kök hücrelerine embriyonik kök hücreleri (embriyonic stem cell) de denilmektedir. Kök hücreleri, klonogenik yani çoğaltılabilme kabiliyetleri yüzünden çok özel bir ehemmiyete sahiptirler.

Kök Hücreleri Nasıl Elde Edilir?

Şu an için, kök hücrelerini elde etmek için iki kaynak vardır. Birinci metotta kök hücreleri doğrudan blastosistin iç hücre tabakasından elde edilirler. Bu metot kısırlığa karşı çalışan in vitro fertilizasyon (vücut dışı döllenme) kliniklerinde, tüp bebek elde etmek için kullanılmaktadır. Anne babanın müsaadesi alınarak uygulanan bu teknikte blastosistin totipotent iç hücreleri, özel hazırlanmış ortamlarda çoğaltılarak pluripotent kök hücreleri elde edilmektedir. İkinci teknikde, kök hücreler düşük veya sonlandırılmış gebeliklerden elde edilmektedirler. Bazen de hayvan deneyleri kullanılır. Kamuoyunun yakından tanıdığı ve klonlama metodu ile elde edilen Dolly örneğinde olduğu gibi, kök hücreleri klonlama ile de elde edilebilmektedir. Vücut hücresi çekirdek nakli adı verilen bu klonlama (çoğaltma) metodunda, normal bir hayvanın yumurta hücresi alınır. Bu hücrenin DNA ve RNA gibi genetik maddesinin olduğu çekirdeği yumurta hücresinden çıkarılır. Çekirdeği alınan hücrede besinler ve embryon gelişimi için gerekli maddeler vardır. Daha sonra sperm ve yumurta dışındaki başka bir vücut hücresi alınarak, çekirdeği alınmış yumurta hücresi ile birleştirilir. Bu yeni hücre artık totipotent bir hücredir. Totipotent hücre hemen blastosist hâline geçer. Blastosistin iç hücrelerinden de pluripotent kök hücreleri oluşur.

Kök Hücrelerinin Muhtemel Uygulama Alanları

Temel bilimler açısından kök hücreleri insan gelişimi sırasında olan kompleks ve bir hayli girift olayları anlamamıza hizmet ederler. Bu çalışmanın maksadı, hücre özelleşmesi sırasında karar mekânizmasının maddî sebeplerinin açıklığa kavuşmasıdır. Elbette bir hücrenin kas mı, kemik mi olacağına ilahî kudret karar veriyor. Ama ilahî ilim ve kudretin yaratılıştaki tecellisi, daima maddî sebepleri perde yaparak, örtülü mucizeler şeklinde ortaya çıkmaktadır. Günümüzde bu işlerin maddî arka plânında genlerin olduğunu biliyoruz. Ancak kök hücrelerini harekete geçiren, onların çalışmasını hızlandıran, yavaşlatan veya durduran maddî faktörleri hâlâ bilinmemektedir. İnsan vücudunda çalıştırılan genler, hayat için vazgeçilmez olan proteinleri sentezlemektedirler. Ama çok küçük miktarlardaki uyarıcı proteinlerin ihtiyaç duyulan yerde ve olması gerektiği kadar, tam vaktinde hazırlandığı ile ilgili bilgiler henüz çok eksiktir. Kanser ve doğum kusurları gibi birçok hastalığın sebebi, bu hücrelerin farklılaşarak uzmanlaşma mekânizmalarındaki farklılaşmadan doğan arızalarda görülmektedir. Hücrelerin belli vazifelere uygun olarak uzmanlaşmaları sistemleri anlaşıldığı zaman, birçok hastalığın da önüne geçilebilecektir. Meselâ, hücreye anormal olması için giden protein molekülüne ait sinyal, normale çevrildiğinde hücre anormalleşmeyecektir.

Kök hücrelerinin, yeni ilâçların gelişiminde ve ilâçların test edilmesi safhasında kullanılması düşünülmektedir. Kök hücreleri bu deneylerde kullanılabilirse, çok farklı hücrelere de aynı deneyler uygulanabilecektir. Kan hastalıkları ile ilgili bir ilâç, kan kök hücrelerinde, kas hastalıkları ile ilgili bir ilâç da kas kök hücrelerinde denenebilecektir. Eğer bu ilâç, kök hücrelerinde müspet bir netice verirse, hayvan ve insan deneylerine geçilebilecek.

Kök hücreleri için diğer bir uygulama sahası, kusurlu ve bozuk hücrelerin yerine sağlam hücre ve dokuların üretilmesidir. Birçok hastalığın tedavisi arızalı hücrelerin değiştirilmesiyle mümkün olabilecektir. Parkinson, alzheimer, omirilik yaralanmaları ve sinir tahribatlarına bağlı felçler, kalb hastalıkları, şeker hastalığı, eklem rahatsızlıkları, osteoporoz ve romatizmanın, kök hücrelerinden yararlanılarak tedavisi düşünülmektedir.

Sağlıklı kalb kas hücrelerinin nakli, kronik (müzmin) kalb hastaları için umut vaat etmektedir. Kök hücrelerinden elde edilen kas hücreleri arızalı kalbe nakledildiğinde (fareler üzerinde yapılan çalışmalarda), kalb normal fonksiyonuna dönmektedir.

Tip1 şeker hastalarında pankreasın insulin üreten adacık hücreleri bozulmuşlardır. Yeni hücrelerin nakliyle insanda en küçük protein hormonu olan (51 aminoasitten yapılmış) insülin salgılanması normale dönebilecektir.

Bütün bu gelişmelere rağmen yine de her şey güllük gülistanlık değildir. Daha alınacak çok yol vardır. Öncelikle hücre özelleşmesinin mekânizması tam olarak açıklanmalıdır. İkinci olarak immün reaksiyon olarak bilinen, vücudun yeni hücre ve organları kabul etmemesi, vücut dışına atması hâdisesinin de üstesinden gelinmelidir. Üçüncü olarak da şu anda birçok kişinin göz ardı ettiği, hâdisenin etik boyutudur.

Bilim dünyası kök hücreleri ile uÄŸraşırken, politikacılar da bu konuya izin verilip verilmemesini tartışmaktadırlar. Ä°ngiltere; embriyonik kök hücreleri ile çalışmaya ve klonlamaya izin veren tek ülkedir. Bizzat ülkenin baÅŸbakanı bu konuya tam destek vermektedir. Japonya ve Almanya’da bu tür çalışmalar ÅŸu an yasaktır. Avustralya’nın bazı eyaletlerinde kök hücreleri ve insan üremesiyle ilgili klonlama çalışmaları yasaklandığı hâlde, bazı eyaletlerde serbesttir. Amerika’da genel olarak yasak olsa da, bazı özel durumlarda özel izinler alınarak çalışmalar yapılabilmektedir. NIH (Milli SaÄŸlık Enstitüsü) destekli araÅŸtırmacılar, kök hücreleri ile çalışma yetkisine sahipler.

Örnek Çalışmalar Ve Gelecek İçin Plânlar

Standford Üniversitesi araştırmacılarının Science dergisinde yayınladıkları bir çalışmada, beyine enjekte edilen kemik iliği hücrelerinden sinir hücrelerine benzer hücreler oluşmuştur.

Nature dergisindeki bir çalışmada ise, kemik iliği nakli yapılan kadınlarda, kemik iliği hücrelerinin karaciğer hücrelerine dönüştüğü gözlenmiştir. Hattâ erkeklerden kemik iliği alan kadın hastalarda Y kromozomu görülmüştür. Bilindiği gibi Y kromozomu erkeklere has bir kromozomdur. Bu kromozomun kemik iliği hücrelerinden farklılaştığı düşünülmektedir. Benzer neticelere, fareler üzerinde yapılan deneylerde de rastlanmıştır.

Yine Science dergisindeki bir yayında, kemik iliği hücrelerinin beyin hücrelerine ve kas hücrelerine dönüşebileceği gösterilmiştir.

Tıp dünyasında kök hücrelerinin en çok kullanılacağı sahanın nörolojik (beyinsinir) bilimler olacağı tahmin edilmektedir. Çünkü birçok hastalığın temelinde sinir hücrelerinin kaybı veya ölümü vardır. Parkinson hastalığında dopamin adlı kimyevî maddeyi sağlayan, hücreler; alzheimer hastalığında asetilkolin üreten hücreler ve amyotrophic sclerosis de kasları harekete geçiren sinir hücreleri ölmektedir. Felç, travma ve omurilik yaralanmalarında da sinir hücrelerinin kaybı vardır. Hayvanlar üzerinde yapılan deneylerde, kök hücreleri ile başarılı neticeler alınmıştır.

Kök hücre çalışmaları, sağırlığın tedavisini çözecek gibidir. Sağırlık; genetik, mikrobik veya darbeler neticesinde sesi alan iç kulaktaki hücrelerin kaybıyla ortaya çıkan bir durumdur. Pluripotent kök hücreleri ile üretilen sağlıklı işitme hücreleri, eskileri ile değiştirildiğinde sağırlık problemi kalmayacaktır. Ancak burada da bütün kök hücre çalışmalarında olduğu gibi önemli bir engel vardır: Kök hücrelerini, hususî vazifelendirilmiş hücrelere dönüştüren sinyal nedir? Bu mekânizma nasıl çalışır? Öncelikle bu sorular cevaplandırılmalıdır. Nasıl oluyor da bir kök hücre, daha sonra bir göz, kulak, kalb, kas ve kan gibi yüzlerce farklı hücreye dönüşüyor? Bilim dünyası şimdi bu sorulara cevap arıyor; sorular cevaplandıkça çalışmalar büyük bir ivme kazanacak, birçok hastalık da inşaallah tedavi edilebilecektir.

İleride tedavisi düşünülen diğer bazı hastalıklar şunlardır: Böbrek hastalıkları, yarık damak, yarık dudak, kanser, alerji, mikrobik hastalıklar, göz ve deri hastalıkları.

Böylesi ümitler vaat etmesine rağmen, suiistimale açık olan bu mesele, her konu da olduğu gibi kötü niyetli insanlara karşı tedbir alma gereğini hissettirmiştir.

Ä°nsan klonlama çalışmalarının gayrî ahlâkî olduÄŸunu düşünen uzmanların baskısıyla da yapılan, "insan klonlamasını yasaklayan kanun, Bush ve yönetimi tarafından Amerikan Senatosu’nda 26 Nisan 2001 tarihinde kabul edildi. Her ne maksatla olursa olsun, vücut hücresi çekirdeÄŸi transferi metodu ile kanunu ihlâl edenlere, 1.000.000. dolar para cezası ve 10 yıla kadar hapis cezası verilebilecek. Science dergisi, haberi "Yokolan Kök Hücreleri, Yokolan Bilim" baÅŸlığıyla, hükümeti suçlayarak kamuoyuna duyurdu. Buna raÄŸmen ABD’de bilim etiÄŸi, bilim felsefesi, ahlâk ve Hristiyanlık konularında verilen seminerlerde ve organizasyonlarda mesele enine boyuna ele alınmaktadır.

Enteresan olan, meselenin Hristiyanlık açısından tartışmasını yapanlara, hiç kimse, "antilaik", "dinci" veya "gerici" gibi sıfatlar yakıştırmazken; ülkemizde bilim adamlarının bir kısmı, meseleyi ahlâkî veya dinî zeminde tartışmak isteyenleri hemen bu sıfatlarla yaftalamaktadırlar. Ä°ÅŸte Batıdaki bilim adamları ile bizdeki bilim adamları arasındaki fark!… Galiba, oradaki teknolojik farkı kapatmaya çalışmaktan çok, bu düşünce ve ahlâkî tavır farklılığını kapatmamız gerekiyor.

Bütün bu bilgiler ışığında diyebiliriz ki, kök hücre biyolojisi ve kök hücre teknolojisi yeni yeni gelişiyor. Şu an emekleme dönemini yaşayan bu çalışmanın, soru işareti uyandıran noktaları çoktur. Karanlık noktalar aydınlandıkça; kâinata ibret ve hayret nazarıyla bakan, kalbi ve vicdanı ölmemiş insanların iman ufku inşaallah daha da açılacaktır.