İnsanın değer olarak diğer canlılardan farklı olduğunu biliyoruz. İnsan bilinçli ve onurlu bir canlıdır. Ancak biyolojik olarak incelendiğinde insan da sonuçta bir canlıdır. Canlıların ortak özelliklerini insan da göstermektedir. Bu yazıda insanın diğer canlılarla ortak özellikleri nelerdir sorusuna yanıt vereceğiz. Bu ortak özellikler bizim de biyolojik bir canlı olduğumuzu göstermektedir.

Dilerseniz önce bu özelliklere değinelim sonra da insanı diğer canlılardan ayrı kılan bazı özelliklere değinelim.

İnsan ve Diğer Canlıların Ortak Olan Özellikleri

İnsan ve diğer canlıların ortak özellikleri demek aslında canlıların ortak özellikleri demektir. Canlıların ortak özellikleri insan olsun ya da olmasın bütün canlılarda genel olarak görülen özelliklerdir.

İnsanın diğer canlılarla ortak özellikleri maddeler halinde şöyle sıralanabilir:

• Beslenme
• Solunum yapma
• Enerji kullanma
• Protein sentezi yapma
• Enzimleri kullanma
• Sindirim yapma
• Boşaltım yapma
• Uyaranlara tepki verme
• Hareket etme
• Üreyip çoğalma

Bu özellikler hem insanda hem de diğer canlılarda bulunmaktadır. Ancak bu özellikler canlıdan canlıya farklılık gösterebilir. Örneğin bazı canlılar oksijenli solunum yaparken bazıları oksijensiz solunup yapabilir.

İnsanı Diğer Canlılardan Ayıran Özellikler

İnsanla diğer canlıların değer olarak birbirinden farklı olduğunu biliyoruz. İnsan haklarına diğer canlıların haklarından daha fazla riayet gösteriyoruz. İnsanın diğer canlılardan farkının biyolojik yönden ziyade manevi yönden olduğunu söyleyebiliriz. Ancak insanın biyolojik olarak başarılı olması ve diğer canlıları idare edebilmesi de elbette bunda bir rol oynamaktadır.

İnsanı diğer canlılardan ayıran özellikler maddeler halinde şöyle özetlenebilir:

• Akıl sahibi olmak
• İrade sahibi olmak
• Ahlak sahibi olmak
• Vicdan sahibi olmak
• Konuşmak
• Bilinçli olmak
• Gelecek ve geçmişin farkında olmak
• Maddi diğerlerin yanında manevi değerlere sahip olmak
• Şeref, onur, haysiyet, gurur gibi insanlara özgü özellikler taşımak

İnsanın diğer canlılardan ayıran özellikler elbette daha fazladır. Birçok özelliğin tam olarak insanda ortaya çıktığını görüyoruz. Örneğin bazı hayvanlar da sınırlı miktarda öğrenebilmektedir. Ancak tam anlamıyla öğrenmek ve soyut konulara eğilebilmek insana özgüdür.

İnsanı diğer canlılardan farklı kılan özellikleri insanın soyut alanda da varlık göstermesiyle ilişkilidir. Yukarıda saydığımız kavramların büyük bir kısmı soyut kavramlardır.

Vücudumuzda meydana gelen bütün reaksiyonlar enzimler aracılığıyla olmaktadır. Enzimler olmadan yaşamak mümkün değildir. Protein yapılı olan enzimler hücrede düzenleyici rol oynarlar. Hücrede bir iş yapılacağı zaman ona uygun enzim üretilir. Böylece hücrede hayati faaliyetler devam eder. Bu yazıda enzimlerin kimyasal sindirimdeki rolü üzerinde duracağız. Ancak öncesinde fiziksel ve kimyasal sindirim nedir kısaca hatırlayalım.

Fiziksel sindirim: Besinlerin yapısal bir değişikliğe uğramadan fiziksel olarak ufalanması fiziksel sindirimdir. Dişlerimizle yemeği daha küçük parçalara ayırmak buna örnek gösterilebilir.

Kimyasal sindirim: Besinlerin enzimler aracılığıyla parçalanarak daha farklı yapıdaki küçük besin moleküllerine dönüştürülmesidir. Örneğin bir proteini parçalayarak amino asit elde edilmesi kimyasal sindirimdir.

Enzimler ve Kimyasal Sindirim

Dikkat ederseniz yukarıda kimyasal sindirimden bahsederken tanımda enzimleri kullandık. Kimyasal sindirim olması için kimyasal reaksiyon gerçekleşmesi gerekir. Bu da ancak enzimlerle mümkün olur. Dolayısıyla enzimler fiziksel değil kimyasal sindirimde rol oynarlar.

Enzimlerin kimyasal sindirimdeki rolü maddeler halinde şöyle ifade edilebilir:

• Canlılarda gerçekleşen sindirim reaksiyonlarının aktivasyon enerjisini düşürürler.
• Çok daha az enerjiyle kimyasal sindirim tepkimeleri başlayabilir.
• Kimyasal sindirim enzimler sayesinde milyonlarca kat daha hızlı gerçekleşir.
• Enzimler hem hücre içi hem de hücre dışı sindirimde rol oynarlar.
• Her sindirim reaksiyonu için özelleşmiş bir enzim bulunur.
• Enzimlerin yapısı bozulmadığı sürece tekrar tekrar kullanılabilirler.

Enzimler hem hücre içerisinde hem de hücre dışarısında etkin olabilirler. Dolayısıyla hücre dışı sindirim için de enzimler kullanılabilir.

Yemek yediğimiz zaman tükürükte yer alan amilaz enzimi karbonhidratları kimyasal olarak sindirir. Bu enzim çok büyük bir karbonhidrat olan nişastayı daha küçük bir molekül olan maltoza dönüştüren tepkimeyi gerçekleştirirler.

Kimyasal Sindirimde Rol Oynayan Bazı Önemli Enzimler

Yukarıda anlattıklarımız 6. sınıf fen bilgisi müfredatı açısından yeterlidir. Ancak meraklı olanlar için sindirimde rol oynayan bazı önemli enzimlerden bahsedeceğiz. Bu enzimler daha çok lise düzeyinde bilgi olarak işimize yarayacaktır.

• Pepsin: Midede etkin bir enzimdir. Proteinleri kimyasal olarak sindirir.
• Tripsin: İnce bağırsakta görev alır. Proteinleri kimyasal olarak parçalar.
• Kimotripsin: Yine ince bağırsakta görev alır. Proteinleri amino asitlere çevirir.
• Amilaz: Bitkilerde bulunan nişastayı maltoza çevirir. Tükürüğümüzde yer alır. İnsanda tükürük bezlerinde ve pankreasta üretilir.
• Lipaz: Lipitlerin yani yağların yapı taşlarına ayrılmasını sağlayan enzimdir. 

Her enzimin etkin olduğu tepkime farklıdır. Örneğin lipaz enzimleri yağları parçalarken karbonhidratların parçalanmasına müdahale edemez. Aynı mekanizmayı diğer enzimler için de düşünebilirsiniz.

Canlılarda yer alan inorganik bileşikler su, tuzlar, mineraller, asitler ve bazlardır. Bu maddeler canlılarda sentezlenmemekte ve dışarıdan hazır olarak alınmaktadır.

İnorganik Bileşiklerin Özellikleri Nelerdir?

İnorganik bileşiklerin özellikleri maddeler halinde şöyle sıralanabilir:

• Canlılarda üretilmezler. Doğadan hazır olarak elde edilirler.
• Hücrenin canlılığı için hayati rol oynarlar. Canlılar için temel sıvı olan su inorganik bir bileşiktir.
• Enzimlerin yapısına kofaktör olarak katılırlar.
• Hücrede düzenleyici rol oynarlar.
• Hücrenin bazı yapılarına yapı maddesi olarak katılırlar.
• Enerji verme özellikleri yoktur.
• Sindirilmezler. Doğrudan hücreye geçerek kullanılırlar.

Canlıların tamamı büyük oranda sudan oluşmaktadır. Bu açıdan bakıldığında canlı vücudunun kütle olarak daha büyük bir bölümü inorganik maddelerden oluşmuştur diyebiliriz.

İnorganik maddelerle organik maddeleri birbirinden ayırt etmek için birçok yöntem bulunuyor. 9. sınıf biyoloji dersi müfredatında organik bileşikleri karbonhidratlar, proteinler, yağlar ve vitaminler olarak sınıflandırmaktayız.

İnorganik Bileşiklerle İlgili Yaygın Olarak Sorular Sorular

İnorganik bileşiklerin özelliklerinden bahsettik. Hangi bileşiklerin inorganik, hangilerinin ise organik olduğunu da söyledik. Bu konuda öğrencilerin aklına basit ama cevabı önemli birçok soru geliyor. Bu soruları basitçe tekrar cevaplayalım.

İnorganik maddeler enerji verir mi?

Hayır vermez. Hücrede enerji veren maddeler karbonhidratlar, proteinler ve yağlardır. Bu maddelerin solunum ile yanma tepkimesi geçirmesi sonucu enerji elde edilir. İnorganik maddeler hücrede enerji kaynağı olarak kullanılmaz.

Su inorganik mi?

Evet, su inorganik bir maddedir. Suyu organik zannetmek çok yaygın bir hatadır.

İnorganik maddeler nelerdir?

Canlılardaki inorganik maddeler yukarıda da bahsettiğimiz gibi su, tuzlar, mineraller, asitler ve bazlardır.

İnorganik maddeler enerji verir mi?

İnorganik maddeler hücrede enerji verici olarak kullanılmaz.

İnorganik maddeler yapıya katılır mı?

Evet, inorganik maddeler yapıya katılır.

İnorganik maddeler düzenleyici midir?

Evet, çeşitli enzimlerin yapısına katılarak düzenleyici rol oynarlar.

Canlılarda yer alan inorganik maddeler (bileşikler) hakkında en önemli bilgileri verip sık merak edilen soruları da cevapladık. Konuyla ilgili kitabınızdan test çözerek bu bilgilerinizi pekiştirebilirsiniz.

Gözle görülmeyecek kadar küçük canlılara genel olarak mikroskobik canlılar denir. Çünkü bu canlılar genellikle mikroskop ile incelenmektedir. Bu canlılara halk arasında mikrop da denmektedir. Mikropların insanlara çeşitli açılardan zarar verdiğini biliyoruz. Bu yazıda mikroskobik canlılar insanlara nasıl zarar verir öğrenmeye çalışacağız.

Öncelikle mikroskobik canlıların tek bir sınıf olmadığını hatırlatalım. Bakteriler, virüsler, bazı diğer tek hücreli canlılar mikroskobik canlılara örnektir. Bu canlı gruplarının her birinin milyonlarca üyesi bulunmaktadır.

Daha önce mikroskobik canlıların yararları ve zararları yazısında hem yararlardan hem de zararlardan bahsetmiştik. Bu yazıda zararları nasıl verdiği üzerinde duracağız.

Mikroskobik Canlıların İnsanlara Zarar Vermesi Nasıl Gerçekleşir?

Mikroskobik canlılar en basit haliyle insanları hasta edebilir. Ancak bunun nasıl olduğunu maddeler halinde sıralayalım.

• İnsanların vücuduna giren ve burada çoğalan bazı bakteri ve virüsler insanların ölümcül hastalıklara yakalanmasına neden olur.
• Hücre içerisine girebilen bu canlılar hücreyi çalışamaz hale getirip öldürebilir.
• Mevsimsel olarak yaygınlaşan birçok mikrop salgın hastalıklara neden olur. Grip ve nezle bunlardan en çok bilinenleridir.
• Bağışıklık sistemine etki eden mikroskobik canlılar vücudun savunmasını düşürebilirler.
• Derimizde çoğalan mikroskobik canlılar mantar başta olmak üzere çeşitli deri hastalıklarına neden olabilirler.
• Yemeklerde çoğalan mikroplar yemeğin kısa sürede küflenmesine neden olur. Bu da maddi olarak bize çok zarar verir.
• Kapalı ortamlarda çoğalan bakteriler kötü kokuya neden olur.

Mikroskobik canlıların insanlara verdikleri zararları hastalık yapmak, küflenmeye ve kötü kokuya neden olma şeklinde üç temel başlıkta toparlayabiliriz.

Mikroskobik Canlıların İnsanlara Verdikleri Zararlara Örnekler

Çoğunlukla hastalık şeklinde ortaya çıkan mikrop zararlarına bazı örnekler verirsek yukarıda sıraladığımız zararları daha iyi anlayabiliriz. Bakteri, virüs, mantar ve diğer tek hücrelilerden örnekler seçebiliriz.

Bakteriler: Zatürre, Tifo, Kolera, Tüberküloz (Verem), Boğmaca gibi hastalıklara neden olur.

Virüsler: Soğuk algınlığı, Grip, Hepatit, Covid-19, Kabakulak, Kızamık, Kızamıkçık, Akut bronşit, Larenjit gibi hastalıklara neden olur.

Mantarlar: Deride ve yara bölgelerinde enfeksiyonlara neden olurlar.

Diğer Parazitler : Sıtma, uyku hastalığı gibi hastalıklara neden olabilirler.

Görüldüğü gibi çeşitli mikroskobik canlıların neden oldukları çeşitli hastalıklar bulunmaktadır. Bu hastalıklardan bazıları ölümcül olabilmektedir.

Bir kromozom yapısında iki ana bileşen bulunur:

• DNA
• Histon proteini

Genetik bilgilerimizin kopyalandığı DNA zinciri defalarca kez katlanarak toplu hale gelir. Bu yapı histon protein zinciriyle bir araya geldiğinde kromozom meydana gelir. Aslında kromozom DNA’nın paketlenmiş halidir diyebiliriz.

Kromozomlar yani DNA’nın paketlendiği yapılar çekirdeği olan canlılarda hücre çekirdeğinde bulunmaktadır. Her türlü genetik bilgi bu kromozomlarda yer almaktadır. İnsanın her hücresinde 23 çift olmak üzere toplamda 46 kromozom bulunur.

Kromozom Yapısı Nasıldır?

DNA zincirini çok uzun bir zincirdir. Bu zincirin toplu olarak durabilmesi için defalarca katlanması gerekir. Katlanmış yapıyı bir arada tutmak için ise histon proteinleri devreye girmektedir.

Kromozomun çarpı (x) şeklinde olduğu görülebilir. Bu çarpının her bir tarafına kromatit denir. Kromatitleri birbirine bağlayan ve çarpının merkezinde yer alan protein alana kinetokor denir. Kinetokor hücre bölünmesi sırasında kromozumu birbirinden ayırır ve hareket ettirir. Kinetokor ve kromotitlerin bağlandığı merkez bölgeye ise sentromer denmektedir.

Bütün bu genetik maddenin en küçük yapısından en büyük yapısına kadar nasıl bir araya geldiğini bilirsek konuyu çok daha iyi oturturuz. Basitten karmaşığa DNA yazısında bu konuyu kapsamlı olarak anlattık.

]]> https://tercihrehberin.com/bir-kromozomun-yapisinda-hangi-bolumler-bulunur/feed/ 0 https://tercihrehberin.com/karbondioksit-ozumlemesi-nedir/ https://tercihrehberin.com/karbondioksit-ozumlemesi-nedir/#respond Thu, 20 May 2021 06:50:43 +0000 https://tercihrehberin.com/?p=5334

Biyolojide çok gördüğümüz kavramlardan biri de özümleme kavramıdır. Daha önce özümleme nedir öğrenmiştik. Bu yazıda karbondioksit özümlemesi nedir göreceğiz. Karbondioksit CO₂ olarak ifade edildiğinden CO₂ özümlemesi olarak da ele alabiliriz. Bunlar aynı manaya gelecektir.

Karbondioksit kullanarak besin elde edilmesine karbondioksit (CO₂) özümlemesi nedir. Canlılarda bunun ana yolu fotosentez ve kemosentez reaksiyonlarıdır. Bu reaksiyonlarda su ve karbondioksit birleştirilerek organik besin molekülü elde edilmektedir.

Özümleme, asimilasyon ve sentez birbiri yerine kullanılabilir. Bu nedenle CO₂ özümlemesi ya da CO₂ asimilasyonu gibi kavramları da görebilirsiniz.

Fotosentez ve Kemosentez Farkı

Fotosentez ve kemosentezin karbondioksit özümlemesi olarak adlandırıldığını söyledik. Burada esas olan karbondioksit ile suyu birleştirerek glikoz ve benzeri organik besin elde etmektir. İki sürecin farkını anlamak için genel denklemlere bakalım.

Fotosentezin genel denklemi şu şekildedir:

6CO₂ + 6H₂O + Işık enerjisi → C₆H₁₂O₆+ 6O₂

Kemosentezin genel denklemi ise şu şekildedir:

6CO₂ + 6H₂O + Kimyasal enerji → C₆H₁₂O₆+ 6O₂

Her iki şekilde de karbondioksit özümlemesi gerçekleşir. Fotosentezde güneşten gelen ışık enerjisi kullanılırken kemosentezde inorganik maddelerin oksitlenmesi sonucu elde edilen kimyasal enerji kullanılır.

Aradaki farkları iki olayın mantığını anlarsanız daha iyi kavrarsınız. Örneğin fotosentezde ışık gerekirken kemosentez karanlıkta da gerçekleşir. Çünkü kemosentezde ışık enerjisine ihtiyaç yoktur.

Kemosentezde elde edilen enerji için bir örnek verelim. Nitromanas bakterileri amonyağı yakarak enerji elde ederler. Sonra da bu enerjiyi besin üretilmesinde kullanırlar. Bu olayda denklem 2NH₃+ 3O₂ → 2HNO₂ + 2H₂O + 158 kalori şeklindedir.

Karbondioksit Özümlemesi Tüm Canlılarda Ortak Mıdır?

Karbondioksit özümlemesi yani fotosentez ve kemosentez hayatın temelidir. Bizim beslenme yoluyla elde ettiğimiz enerjinin ana kaynağı güneştir. Bitkiler bu enerjiyi besinlere depo eder. Bizler de bunları tüketerek gerekli enerjiyi elde ederiz. Dolayısıyla karbondioksit özümlemesi olmadan enerji döngüsü düşünülemez.

Çok önemli bir olay olduğundan karbondioksit özümlemesi her canlıda gerçekleşir mi sorusu da gayet doğal bir sorudur. Net bir şekilde ifade edelim ki gerçekleşmez.

Karbondioksit özümlemesi yapan canlılar üretici canlılar olarak sınıflandırdıklarımızdır. Bunların başında bitkiler, algler, siyanobakteriler, bazı tek hücreleriler, planktonlar sıralanabilir. Özellikle bitkiler bize besin sağlayan canlılar olarak çok önemli üreticilerdir.

Örneğin insanlarda karbondioksit özümlemesi olur mu gibi bir soruya olmaz diye yanıt vermek zorundayız. Tüm canlıların birbirinden farklı özellikleri bulunur. İnsanlar hayvanlar aleminde yer alır. Hayvanlar ise tüketicilerdir. Bizler besinlerimizi üreticilerden veya onları tüketen diğer hayvanlardan almak zorundayız.

Biyolojide çok geçen kavramlardan biri yadımlama dediğimiz kavramdır. Bu yazıda yadımlama nedir sorusunu cevaplayacağız. Yadımlama ve özümleme birbirinin tersi kavramlar olduğu için ikisine de kısaca değineceğiz.

Büyük molekülleri parçalayarak daha küçük moleküller elde ettiğimiz biyolojik süreçlere yadımlama diyoruz. Yadımlama aynı zamanda “yıkım” ya da “katabolizma” adlarıyla da ifade edilebilir.

Yadımlamanın tersi özümlemedir. Özümleme ile yadımlama karşılıklı olarak devam eden süreçlerdir. İki süreç de metabolizma olarak adlandırılır. Metabolizma = anabolizma + katabolizma şeklinde özetlenebilir.

Örneğin fotosentezle besin üretilmesi özümleme iken fotosentez sonucu oluşan besinlerin yakılıp enerjiye dönüştürülmesi yadımlamadır. Birinde yapım gerçekleşirken diğerinde yıkım vardır.

Yadımlama Örnekleri

Biyolojide yadımlama nedir kabaca biliyoruz. Bütün canlı hücrelerde yadımlama yani yıkım tepkimeleri gerçekleşir.

Yadımlama örnekleri şöyle sıralanabilir:

• Fermantasyon tepkimeleri
• Oksijenli solunum
• Selüloz, nişasta ve glikojen gibi polisakkaritlerin hidrolizi
• Disakkaritlerin hidrolizi
• Yağların yıkımı
• Proteinlerin sindirilmesi
• Enzimlerin parçalanması
• Her türlü sindirim reaksiyonu

Yukarıda gördüğünüz tepkimeler birer katabolizma yani yadımlama olayıdır. Yadımlama örnekleri içerisinde en yaygın olanı solunum reaksiyonlardır. Canlıların tamamında solunum reaksiyonları gerçekleşmektedir.

Özümleme ve Yadımlama Döngüsü

Bütün canlılar belirli bir iç dengeyi sağlamak zorundadır. Bu iç dengenin bir unsuru olarak gerekli besin ve enerjinin temin edilmesi gerekir. Canlılarda bu süreçler özümleme (yapım) ve yadımlama (yıkım) reaksiyonlarının birbirini takip etmesi şeklinde bir döngü ile gerçekleşir.

Özümlenen yani sentezlenen maddeler belirli bir noktada yıkıma uğramaktadır. Ancak her canlı bütün bu reaksiyonları eşit şekilde gerçekleştiremez.

Örneğin fotosentezi yeşil bitkiler ve bazı tek hücreliler yapar. Hayvanlar fotosentez yapamaz. Ancak hayvanlar bitkilerde sentezlenmiş besinleri hazır olarak alıp bunları yıkar ve enerji elde eder.

Bitkiler selüloz sentezlerken glikojen sentezleyemez. Hayvanlar ise selüloz sentezleyemez ancak glikojen sentezler. Yıkıma örnek vermek gerekirse bizler bitkilerden aldığımız nişastayı sindirebiliriz. Ancak yine bitkilerden aldığımız selülozu sindirimeyiz. Otçul hayvanlar midelerinde yer alan çeşitli tek hücreler sayesinde selülozdan yararlanabilir.

Aynı canlının içerisinde bir denge söz konusuyken canlılar arasında da bir karşılıklı ilişki söz konusudur. Madde döngüsü bu ilişkinin önemli bir parçasıdır.

Özümleme kavramı hem biyolojide hem de sosyal bilimlerde geçmektedir. Biz burada biyolojideki özümleme üzerinde duracağız. Özümleme nedir sorusuna biyolojide geçtiği şekliyle cevap vereceğiz.

Özümleme küçük maddeleri bir araya getirerek daha büyük maddeler elde etme süreçlerine verilen addır. Özümleme canlılardaki sentez reaksiyonlarını içerir.

Özümleme, sentez, asimilasyon veya anabolizma benzer kavramlardır ve yapım manasına gelir. Yıkım anlamına gelen yadımlama veya katabolizma kavramları ise bunun zıttıdır.

Örnek vermek gerekirse bitkilerin fotosentez yapması bir özümleme olayıdır. Fotosentez sonucu çıkan besinlerin solunumla yakılması olayına ise yadımlama denir.

Özümleme Örnekleri

Özümleme nedir öğrendik. Bütün canlılarda sürekli olarak özümleme reaksiyonlar gerçekleşmektedir. Bunlardan bazılarına örnek verelim.

Özümleme örnekleri şöyle sıralanabilir:

• Kemosentez
• Fotosentez
• Protein sentezi
• Yağ sentezi
• Disakkarit sentezi
• Polisakkarit sentezi
• Enzim sentezi
• Hormon üretimi
• Salgı üretimi

Yukarıda gördüğünüz bütün süreçler birer özümleme sürecidir. Hepsinde küçük yapılar bir araya gelerek daha büyük yapıları oluşturmaktadır.

Sorularda karbondioksit özümlemesi kavramıyla sık karşılaşırsınız. Bu fotosentez ya da kemosentez demektir. Çünkü fotosentez ve kemosentezde karbondioksit ve su bir araya getirilerek besin elde edilmektedir.

Aradaki fark fotosentezde güneş enerjisi kullanılırken kemosentezde inorganik maddelerin oksitlenmesinden ortaya çıkan enerjinin kullanılmasıdır.

Canlılarda Özümleme Döngüsü

Bütün canlılar özümleme yani sentez yapar. Bunun nedeni canlının kullanacağı moleküllere ihtiyaç duymasıdır. Ancak özümleme süreçleri sınırsız değildir. Çünkü sürekli özümleme yapılırsa sentezlenen maddeler canlılarda birikecektir.

Canlılarda yapım ve yıkım reaksiyonları birbirinin tersi olarak aynı anda çalışmaktadır. Dolayısıyla bu iki süreç birbirini dengelemektedir. Bir taraftan özümleme devam ederken bir taraftan da yadımlama gerçekleşmektedir.

Örneğin bütün canlılar ihtiyaç duydukları proteinleri sentezler. Ancak bir yandan da artık işe yaramayan proteinleri sindirerek parçalar. Bu sayede maddesel döngü sağlanmış olur.

Canlılarda gerçekleşen bütün yapım ve yıkım olaylarının amacı canlıyı hayatta tutmak için homeostasiyi yani iç dengeyi sağlamaktır. Tek hücreli basit canlılardan en karmaşık organizmalara kadar canlıların çalışma sistemi bu şekildedir.

Biyoloji 21. yüzyılın bilimi olarak anıldığı gibi onun uygulamaları da 20. yüzyılın sonlarında ve 21. yüzyılda yaygınlık kazanmıştır. İşte biyoloji bilgisini teknolojiyle buluşturan sistemin merkezinde ise biyoteknoloji bulunmaktadır. Bu yazıda biyoloteknoloji nedir sorusunu cevaplayacağız.

Dilerseniz önce biyoteknoloji tanımı üzerinde duralım. Ardından biyoteknolojinin kullanım alanları ile ilgili örnekleri sunalım. Verdiğimiz bu bilgiler okulda 8. sınıf müfredatından itibaren işinize yarayacaktır. Aynı zamanda bu bilgiler genel kültürünüzü de arttıracaktır.

Canlı hücreleri kullanarak insanların ihtiyaç duyduğu çeşitli ürünleri üretmeye ve canlı hücreleri insanların faydasına kullanmaya yönelik geliştirilmiş sisteme biyoteknoloji denir.

Birbirinden farklı biyoteknoloji tanımları çeşitli şekilde oluşturulabilir. Biyoteknolojinin ne olduğunu anlamak için uygulama alanlarını örnekleriyle görmekte yarar vardır.

Biyoteknoloji Çalışmaları ve Uygulama Örnekleri

İnsanlar 19. yüzyıldan beri canlı hücreleri biliyorlar. Ancak gen kavramını çok daha yakın bir süreçte tanımaya başladık. Genleri tanımaya başlamak ve hücre genetiğini çözmek biyoloji alanında çok daha farklı ufuklara ulaşmamıza yol açmıştır.

Canlılıkla ilgili keşfettiklerimizi canlılıkla ilgili problemlerin çözümü için kullanma doğal süreçte yaygınlaşmıştır. Aslında canlılardan yararlanma biyolojiden eskiye dayanmaktadır. Örneğin yoğurt kültürü ile yoğurt mayalamak yüzyıllar öncesine dayanmaktadır.

Bugün biyoteknolojik çalışmalarla çok önemli sorunlara çözüm bulunmakta ve birçok konuda üretim yapılmaktadır. Biyoteknoloji çalışmaları için aşağıdaki örnekleri sıralayabiliriz:

• Birçok hastalığın tedavisi için biyoteknolojik tekniklerle üretilen ilaçlar kullanılmaktadır.
• İnsanların ihtiyaç duyduğu bazı hormonlar bakteriler kullanılarak üretilmektedir.
• Birçok bulaşıcı hastalığın önlenmesi için büyük miktarda aşı üretilmesi sağlanmaktadır.
• Çeşitli hastalıkların iyileştirilmesinde biyoteknolojik yöntemler kullanılmaya başlanmıştır.
• Artan dünya nüfusunu daha düşük maliyetle beslemek için gıda üretimi verimliliği arttırılmaktadır.
• Suyu arıtmada canlılardan faydalanılmakta ve dünyanın su ihtiyacı geri dönüşüm sayesinde büyük oranda çözülmektedir.
• Çeşitli kirlilik problemleri biyoteknoloji sayesinde aşılmaya başlanmıştır.
• Üretim süreçlerindeki verimliliği arttırmaktadır.
• Biyoyakıtlar sayesinde alternatif enerji kaynakları elde edilmektedir.
• Tarım ilaçları gibi zararlı kimyasalların yerini biyokimyasal mücadele yöntemleri almaktadır.

Bütün bu kullanım alanları ile biyoloteknoloji aynı zamanda başlıca bir ekonomi ve iş imkanları oluşturmuştur.

Biyoteknolojik Yöntemler

Yukarıda biyoteknoloji çalışmaları sonucunda elde edilen faydalarla ilgili örnekler verdik. Peki bütün bunlar nasıl yapılmaktadır? Biyoteknoloji çalışmaları temelde teknolojinin biyoloji bilgisiyle birleşmesine dayanmaktadır. Bu açıdan işin bir tarafı biyoloji bilimi diğer tarafı ise mühendislik tekniğidir.

Biyoteknolojik yöntemler yukarıda bahsettiğimiz gibi aslında çok eskiye dayanmaktadır. Ancak profesyonel ve bilinçli çalışmaların başlaması hücreyi ve hücre genetiği anlamaya başladığımız döneme denk gelmektedir. Örneğin bakteriler yardımıyla şarap üretmeyi insanlar binlerce yıldır biliyorlar. Bu tür yöntemlere biz klasik biyoteknolojik yöntemler demekteyiz.

Modern biyoteknolojik yöntemler genellikle bir DNA parçasının tek hücrelilere aktarılması ve canlı hücreler kullanılarak üretim yapılması temeline dayanır. Bitki, hayvan ve mikroorganizmaların tamamımı biyoteknolojik yöntemlerde kullanılabilir. Örneğin insanlar tarafından üretilen bazı hormonlar hayvanlar aracılığıyla üretilmektedir. Ayrıca amaca yönelik üretimin sağlanması için profesyonel gen ıslahı da yapılmaktadır.

Biyoteknoloji uygulamaları için kullanılan canlı grupları şöyle sıralanbilir:

• Bakteriler
• Mantarlar
• Bitkiler
• Hayvanlar

İnsanlar dışında bütün canlıların biyoteknolojik amaçlarla kullanılabileceğini unutmamak gerekir. Bunların içerisinde tek hücreliler ve maya mikroorganizmaları ön plana çıkmaktadır.

Biyoteknolojinin Zararları

Biyoteknoloji ne demek biraz anladık sanırım. Size ilginç gelebilir ancak biyoteknolojinin zararları da sürekli gündemde tutulması gereken bir konudur. Biyoteknolojinin yararları ve zararları elbette vardır. Çünkü her yarar getiren şeyin mutlaka yanında getirdiği zararlar da bulunur. Yukarıda biyoteknolojinin yararlarına değindiğimiz için burada zararları üzerinde durabiliriz.

Biyoteknolojinin muhtemel zararları şöyle sıralanabilir:

• Biyoteknoloji doğal sürece müdahale olarak düşünülebilir.
• Yanlı olarak kullanımına ve bir kesimin faydasına kullanılması ihmal dahilindedir.
• Biyolojik silahların üretilmesine ve insanlığa büyük zararlar verilmesine aracı olabilir.
• Canlıların gen haritasına yapay şekilde dahil olmayı içermektedir.
• Genetiği değiştirilmiş organizmaların doğaya zarar verdikleri düşünülmektedir.
• Canlıların üretimde kullanılması artık madde miktarının artmasına neden olmaktadır.
• Doğal dengeye müdahale etmek doğanın negatif tepki vermesine neden olabilir.
• Kontrolden çıktığında ekosistemleri harap edebilir.

Bütün bu zararlar göz önünde bulundurularak biyoteknolojik çalışmalar belirli bir dikkat ve etikle yapılmalıdır. Bu amaçla uluslararası kuruluşların kurulması ve milletlerarası hukukla çalışmaların kontrol altına alınması şarttır.

DNA tek hücreli basit canlılardan tutun da insanlar gibi gelişkin canlılara kadar birçok canlı için çok önemli bir moleküldür. DNA’nın yapısını anlamak bizim için önemlidir. Bu yazıda basitten karmaşığa DNA üzerinde duracağız.

DNA hücrede genetik bilgiyi taşıyan ve hücreyi yöneten birimdir. Bazı tek hücreli canlılarda DNA yerine sadece RNA bulunur. Bunun dışındaki bütün canlılarda DNA temel bir moleküldür.

Basitten karmaşığa doğru DNA şu kısımlardan oluşur: Nükleotit < Gen < DNA < Kromozom.

Basitten karmaşığa doğru giden bu döngü aynı zamanda küçükten büyüğe doğru diye de düşünülebilir.

Basitten Karmaşığa DNA Yapısı

Yukarıda paylaştığımız 4 temel yapı basitten karmaşığa ezberlenebilir. Bazı sorularda karmaşıktan basite doğru sıralamayı bilmeniz gerekecektir. Bu durumda da Kromozom > DNA > Gen > Nükleotit şeklinde düşünebilirsiniz.

Karmaşıktan basite doğru DNA için KeDiGeNi kodlaması kullanılabilir. Burada K kromozom, D DNA, G gen ve N nükleotit şeklindedir. Karmaşıktan basite doğru ezberleyip tersini de alabilirsiniz ancak burada önemli olan mantığını anlamaktır.

DNA’yı bir zincire benzetebiliriz. Bu zincirin her bir halkası bir nükleotit olarak düşünülebilir. Zincirin belirli bir bölümü ise gen olarak adlandırılır. Peki bu durumda kromozom nedir derseniz zinciri üst üste katlayıp bir paket haline getirirseniz kromozom elde edersiniz.

Kromozom aslında DNA’nın katlanıp oluşturduğu yapıdır. Serbest haldeki DNA’nın daha düzenli olmasını sağlamaktadır.

Nükleotit Yapısı

Nükleotit DNA zincirini oluşturan her basamağa verilen addır. Ancak nükleotit de kendi içerisinden üç bölümden oluşmaktadır.

Şeker + fosfat + organik baz = Nükleotit şeklindedir. Burada şeker ve fosfat standart olmakta, nikleotite ismini veren ise organik bazdır. Yani nükleotitleri birbirinden ayıran şey taşıdıkları organik bazdır.

• Şeker + fosfat + adenin = Adenin nükleotit
• Şeker + fosfat + timin = Timin nükleotit
• Şeker + fosfat + guanin = Guanin nükleotit
• Şeker + fosfat + sitozin = Sitozin nükleotit

Dolayısıyla organik bazı da dahil edersek basitten karmaşığa doğru sıralamamız şöyle olacaktır: Organik baz < nükleotit < gen < DNA < kromozom

DNA ve nükleotit arasındaki ilişki uzun bir zincir ile zincirin bir halkası arasındaki ilişki gibidir. Halkaların biri nükleotit, zincirin tamamı ise DNA’dır.

Gen Nedir?

DNA üzerindeki anlamlı parçalara gen denmektedir. İnsan DNA’sı üzerinde milyonlarca gen bulunmaktadır. Bu genlerin her biri farklı bir bilgi içermektedir.

DNA zinciri çok uzundur. Bütün genler bu zincir üzerinde yer almaktadır. Bazı genler uzun bazı genler ise daha kısa sürmektedir. DNA’dan bir gen kullanılacağı zaman sadece zincir üzerindeki ilgili gen aktif olmaktadır.

DNA hücreyi yönetme görevini protein senteziyle gerçekleştirir. Proteinlerin kodu ise genlerdir. Hangi protein üretilecekse o proteine aktif gen bilgisi RNA’ya aktarılır. RNA ise bu bilgiyi protein sentezinin merkezi olan ribozomlara taşır.

Ribozomda genin kodladığı protein o koda göre üretilir. Böylece üretilen protein hücrenin yapmak istediği faaliyette kullanılır. Hücrelerimizdeki faaliyetlerin gerçekleşmesini sağlayan enzimler protein yapıdadırlar.

DNA’nın Özellikleri

DNA’nın yapısı ve özellikleri iyi anlaşılırsa hücrelerin nasıl yönetildiği daha iyi anlaşılacaktır.

DNA’nın özellikleri maddeler halinde özet olarak şöyledir:

• Hücrenin yönetici molekülü DNA’dır.
• Açılımı deoksiribonükleik asit şeklindedir.
• Deoksiriboz adında 5 karbonlu bir şeker taşır.
• DNA’da taşınan genetik bilgi da sonraki kuşaklara aktarılır.
• DNA’da iki katlı bir zincir bulunmaktadır. Yani çift zincirlidir. Bu zincir sarmal bir yapı oluşturur.
• DNA nükleotitlerden oluşmuştur. Her nükleotit fosfat, deoksiroboz şekeri ve organik baz içerir.
• DNA’nın organik bazları adenin, timin, guanin ve sitozin şeklinde 4 tanedir.
• DNA’nın iki zincirinde adenin karşısına timin, guanin karşısına sitozin bazı gelerek eşleşir.
• Adenin sayısı timin sayısına, guanin sayısı sitozin sayısına eşittir.
• DNA’da karşılıklı nükleotitler zayıf hidrojen bağı denilen bağlarla birbirine bağlanır.
• Anlamlı DNA parçasına gen denmektedir.

DNA’nın yapısıyla ilgili daha detaylı bilgiye kaynaktan ulaşabilirsiniz.

Basitten karmaşığa doğru DNA özelliklerini anlattık. Dikkatli okumanızı ve iyi öğrenmenizi öneriyoruz.