Türkiye, Pakistan'daki kanlı saldırının yasını tutuyor
17 Aralık 2014
16 Aralık 2014 Salı
12 Aralık 2014 Cuma
Yağ Metabolizması
Yağ Metabolizması
Yağ Metabolizması
Yağlar vücuda girip yağ asitlerine kadar ayrıştıktan sonra ya depo edilirler yada enerji ihtiyacı için kullanılırlar.
Yağ asitleri vücutta fazla miktarlarda bulunduğu zaman trigliserit şekline dönüştürüldükten sonra yağ dokularında depo edilirler.İnsanların şişmanlaması nın nedeni de budur.Fakat aksine, kaslar fazla çalıştığı zaman kas hücrelerindeki mitokondriler ATP üretmek için ortamda bulunan yağ asitlerini, depo edilmesine fırsat bırakmadan kullanılarak enerji ihtiyaçlarını karşılarlar. Şişman bir kimse elinden geldiğince spor yapıp hareket ederse, yağ dokularındaki trigliserit molekülleri, enerji gereksinimi olduğu için yağ asitlerine kadar parçalanacak ve mitokondri lere ulaştırılacaktır. Yağ asitlerinin mitokondriye girişi direk değildir.Öncelikle Asetil CoA ile bileşik kurarak " Yağ Asil - CoA " kompleksini kurar.Bu aşamadan sonra hücre içerisinde bulunan ve " Kornitin " adı verilen bir enzim eşliğinde mitokondri membranın dan geçerek mitokondri matrix ' ine ulaşır.
Denklemde yağ asitinin CoA (Koenzim A) ile komleks oluştururken ATP harcamaktadır. ATP enerjisi kullanılınca ATP (Adenin trifosfat) AMP (Adenin monofosfat) ' a dönüşmektedir. Yağların kan sıvısında taşınması ise ortak çalışan iki protein ile gerçekleşmektedir.Bu proteinlerden birisi
" Lipoprotein " diğeri ise " Apolipoprotein " adını alır. Yiyeceklerle alınan yağ ve kolestroller önce lipoprotienler ile paketlenirler.Lipoprotinlerin üzerilerinde ise apolipoprotein molekülleri vardır.Apolipoprotein ise ise lipide bağlanan kısımı oluşturmaktadır.Yani Lipoprotein apolipoproteini taşır, apolipoprotein ise yağa bağlanır.Böylelikle yağ molekülü dokulara kan yolula taşınmış olur.
Yağ asitleri, hidrofilik uçları dışa, hidrofobik uçları ise iç tarafa gelecek şekilde dizilirler.Mavi bölge yağ asitinin hidrofilik bölgesi, kırmızı ince bölge ise molekülün hidrofobik kuyruğunu temsil etmektedir. Besinlerle alınan büyük yağ molekükleri, bağırsakta sindirilirken önce misellerine kadar ayrıştırılmakta ve daha sonra bu miselleri parçalayan enzimler iş görmektedir.
İnce bağırsağa gelen büyük yağ molekülleri, öncelikle safra kesesinden salgılanan tuzlarla etkileşime girerek kendilerinden daha küçük yapıya sahip misellere dönüşürler.Bu şekilde küçültülüp misele dönen yağ molekülleri daha sonra pankreastan salgılanan lipazlar vasıtasıyla parçalanmaya ve yağ asitlerine kadar ayrışmaya başlar.Ayrışan yağ asitleri difüzyon yolu ile bağırsak mikrovilluslarından emilir.Fakat emilim esnasında yağ asitlerinden trigliseritler sentezlenerek bu haliyle kana karışır ve lipoproteinler vasıtasıyla paketlenerek gerekli yerlere ulaştırılır. Dokulara ulaşan trigliseridler genel olarak 3 aşamada yıkılarak enerji ihtiyacı için kullanılırlar.
1-) Trigliseridlerin hidrolizi :
Trigliseridler Lipaz enziminin etkisiyle digliserid, monogliseridserbest gliserol ve yağ asitlerine kadar ayrışırlar.
Trigliseridlerin hidrolizi ile serbest kalan yağ asitleri, alfa - oksidasyon kimyasal reaksiyonlarına girerek yıkılmaya başlar.Alfa - oksidasyonunda yağ asitleri, hücrenin Endoplazmik Retikulumunda aktive olmadan direk olarak parçalanırlar.
Beta - oksidasyonu, yağ asitlerinin parçalandığı diğer bir kimyasal reaksiyon basamaklarıdır.
Besinlerle alınan yağ moleküllerinin büyük kısmını trigliserid adı verilen moleküller oluşturmaktadır.Bunun yanında fosfolipid, ve kolestrol molekülleri yağlı besinlerde daha az miktarlarda bulunurlar.
Lipidler yapı itibariyle gliserin ve yağ asitlerinin teşkil ettiği moleküllerdir. Lipid molekülleri hidrofobik özellik göstermelerine karşın organik eriticilerde çözünürler.Örneğin alkol, eter, aseton ve kloroform gibi uçucu sıvılar içerisinde çözünebilir. Yağ molekülleri çok uzun bir yapıya sahip olup, biri " Hidrofobik " diğeri " Hidrofilik " iki kutup a sahiptir.Yağlar, vücudun ince bağırsağında pankreas ve safra kesesinden gelen enzimlerle küçük parçalara ayrılırlar.Yağların parçalanması ise " Lipaz " adı verilen bir enzim ile olur. Yağlar parçalanıp yağ asitlerine kadar ayrıştırıldıktan sonra ince bağırsaklardan emilir ve kana karışır.Yağ asitleri hücreler tarafından enerji ihtiyacını karşılamak için kullanılırlar.Yağ asitleri bazı hücrelerde sitoplazma içerisinde okside olarak ATP üretimine katılırken, çoğu hücrede mitokondri içerisine girerek ATP sentezlenmesini sağlar. < Yağ asit i moleküllerinin yapısını gösteren şekilde, molekülün hidrofilik ve hidrofobik kısımları görülmektedir.Yağlar vücuda girip yağ asitlerine kadar ayrıştıktan sonra ya depo edilirler yada enerji ihtiyacı için kullanılırlar.
Yağ asitleri vücutta fazla miktarlarda bulunduğu zaman trigliserit şekline dönüştürüldükten sonra yağ dokularında depo edilirler.İnsanların şişmanlaması nın nedeni de budur.Fakat aksine, kaslar fazla çalıştığı zaman kas hücrelerindeki mitokondriler ATP üretmek için ortamda bulunan yağ asitlerini, depo edilmesine fırsat bırakmadan kullanılarak enerji ihtiyaçlarını karşılarlar. Şişman bir kimse elinden geldiğince spor yapıp hareket ederse, yağ dokularındaki trigliserit molekülleri, enerji gereksinimi olduğu için yağ asitlerine kadar parçalanacak ve mitokondri lere ulaştırılacaktır. Yağ asitlerinin mitokondriye girişi direk değildir.Öncelikle Asetil CoA ile bileşik kurarak " Yağ Asil - CoA " kompleksini kurar.Bu aşamadan sonra hücre içerisinde bulunan ve " Kornitin " adı verilen bir enzim eşliğinde mitokondri membranın dan geçerek mitokondri matrix ' ine ulaşır.
Denklemde yağ asitinin CoA (Koenzim A) ile komleks oluştururken ATP harcamaktadır. ATP enerjisi kullanılınca ATP (Adenin trifosfat) AMP (Adenin monofosfat) ' a dönüşmektedir. Yağların kan sıvısında taşınması ise ortak çalışan iki protein ile gerçekleşmektedir.Bu proteinlerden birisi
" Lipoprotein " diğeri ise " Apolipoprotein " adını alır. Yiyeceklerle alınan yağ ve kolestroller önce lipoprotienler ile paketlenirler.Lipoprotinlerin üzerilerinde ise apolipoprotein molekülleri vardır.Apolipoprotein ise ise lipide bağlanan kısımı oluşturmaktadır.Yani Lipoprotein apolipoproteini taşır, apolipoprotein ise yağa bağlanır.Böylelikle yağ molekülü dokulara kan yolula taşınmış olur.
Yağ asitleri, hidrofilik uçları dışa, hidrofobik uçları ise iç tarafa gelecek şekilde dizilirler.Mavi bölge yağ asitinin hidrofilik bölgesi, kırmızı ince bölge ise molekülün hidrofobik kuyruğunu temsil etmektedir. Besinlerle alınan büyük yağ molekükleri, bağırsakta sindirilirken önce misellerine kadar ayrıştırılmakta ve daha sonra bu miselleri parçalayan enzimler iş görmektedir.
İnce bağırsağa gelen büyük yağ molekülleri, öncelikle safra kesesinden salgılanan tuzlarla etkileşime girerek kendilerinden daha küçük yapıya sahip misellere dönüşürler.Bu şekilde küçültülüp misele dönen yağ molekülleri daha sonra pankreastan salgılanan lipazlar vasıtasıyla parçalanmaya ve yağ asitlerine kadar ayrışmaya başlar.Ayrışan yağ asitleri difüzyon yolu ile bağırsak mikrovilluslarından emilir.Fakat emilim esnasında yağ asitlerinden trigliseritler sentezlenerek bu haliyle kana karışır ve lipoproteinler vasıtasıyla paketlenerek gerekli yerlere ulaştırılır. Dokulara ulaşan trigliseridler genel olarak 3 aşamada yıkılarak enerji ihtiyacı için kullanılırlar.
1-) Trigliseridlerin hidrolizi :
Trigliseridler Lipaz enziminin etkisiyle digliserid, monogliseridserbest gliserol ve yağ asitlerine kadar ayrışırlar.
Trigliseridlerin hidrolizi ile serbest kalan yağ asitleri, alfa - oksidasyon kimyasal reaksiyonlarına girerek yıkılmaya başlar.Alfa - oksidasyonunda yağ asitleri, hücrenin Endoplazmik Retikulumunda aktive olmadan direk olarak parçalanırlar.
Beta - oksidasyonu, yağ asitlerinin parçalandığı diğer bir kimyasal reaksiyon basamaklarıdır.
Yağ asidi + CoA + ATP <---------------> Yağ asil - CoA + AMP + PPi
Yağların yıkımı : Yağların yapıtaşlarının yağ asitleri olduğunu belirtmiştik.Yukarıdaki şekilde görülen yağ asiti molekülünün hidrofilik ve hidrofobik uçları, yağların suya döküldüklerinde misel oluşturmalarına neden olur.
1- Trigliseridlerin hidrolizi
2- Alfa - oksidasyonu
3- Beta - oksidasyonu
2-) Alfa - oksidasyonu :
3-) Beta - oksidasyonu :
Parçalanma mitokondride gerçekleşmekte ve aynı zamanda yağ asitinin Asetil - CoA ile kompleks oluşturup aktive olması gerekmektedir. Vücuda alınan karbonhidratlar, fruktoz, mannoz ve sukroz gibi şekerlere, glikoz şekeri ise glikojene çevrilip depo edilir.Fakat karbonhidrat fazla miktarda alınırsa bu kez glikozun fazlası glikojene çevrilemeyeceğinden, öncelikle yağ asitlerine ve daha sonrada trigliseridlere dönüştürülüp depo edilir. Hücrede aynı zamanda " Peroksizom " adı verilen yapılarda da yağ asitleri parçalanmaktadır.Peroksizomlar yağ asitlerini parçalarken ürün olarak H2O2 (Hidrojen peroksit) meydana getir.H2O2 nin fazlası hücre için toksik etki yapacağından, " Katalaz " enzimi ile parçalanarak H2O ve H2 ye dönüştürülür.Mitokondride ise yağ asiti parçalanırken direk olarak H2O meydana gelir.
10 Aralık 2014 Çarşamba
Solunum Ve Fotosentez
Solunum Ve Fotosentez
Canlı organizmalar temel olarak üç yolla enerji elde edebilirler.
A-) Mitokondriyal solunum zincirileri ile.
B-) Glikozun, glikozliz basamaklarında yıkılması sırasında.
C-) Fotosentetik fosforilasyon ile. Mitokondri, içerisinde oldukça kompleks kimyasal reaksiyonları meydana getiren mükemmel bir organeldir.Fotosentez yapamayan canlı organizmalarda ATP üretimi kemosentez yoluyla yapılır.Yani kimyasal moleküllerin enzimlerle işlenmesiyle.Fotosentez yapabilen canlılar ise ATP lerini, ışık fotonlarından absorbe ettikleri enerjiyi kullanarak sentezlerler.Fotosentezde ise iki devre vardır.Bu devrelerden birisinde ışık kullanılırken diğerinde kullanılmaz.
Solunum :Solunum ile ATP elde edilmesi üç fazda gerçekleşir.
1.fazda protein, karbonhidrat ve yağları Asetil - CoA ' ya kadar parçalanır.Bu parçalanma reaksiyonları sitoplazma içerisinde meydana gelir.
2.fazda Asetil - CoA moleküllerini mitokondri matrixine girerek " Krebs " çemberine katılır.
3.fazda ise mitokondri içerisinde Dehidrogenaz enzimleri tarafından koparılan elektronlar, elektron transfer zincirinden geçirilerek mitokondri zarında ATP sentezlenmesini sağlar. Solunumun ilk fazında protein, karbonhidrat, yağ ve şekerlerin nasıl yıkıma uğradıklarını en genel haliyle özetlemeye çalıştık.Şimdi ise 2.faz olan krebs çemberinde yıkıma uğrayan moleküllerden nasıl ATP üretildiğini şekil üzerinde görelim Şekilde, krebs çemberiyle birlikte solunumun en genel hali özetlenmiştir.
A-) Mitokondriyal solunum zincirileri ile.
B-) Glikozun, glikozliz basamaklarında yıkılması sırasında.
C-) Fotosentetik fosforilasyon ile. Mitokondri, içerisinde oldukça kompleks kimyasal reaksiyonları meydana getiren mükemmel bir organeldir.Fotosentez yapamayan canlı organizmalarda ATP üretimi kemosentez yoluyla yapılır.Yani kimyasal moleküllerin enzimlerle işlenmesiyle.Fotosentez yapabilen canlılar ise ATP lerini, ışık fotonlarından absorbe ettikleri enerjiyi kullanarak sentezlerler.Fotosentezde ise iki devre vardır.Bu devrelerden birisinde ışık kullanılırken diğerinde kullanılmaz.
Solunum :Solunum ile ATP elde edilmesi üç fazda gerçekleşir.
1.fazda protein, karbonhidrat ve yağları Asetil - CoA ' ya kadar parçalanır.Bu parçalanma reaksiyonları sitoplazma içerisinde meydana gelir.
2.fazda Asetil - CoA moleküllerini mitokondri matrixine girerek " Krebs " çemberine katılır.
3.fazda ise mitokondri içerisinde Dehidrogenaz enzimleri tarafından koparılan elektronlar, elektron transfer zincirinden geçirilerek mitokondri zarında ATP sentezlenmesini sağlar. Solunumun ilk fazında protein, karbonhidrat, yağ ve şekerlerin nasıl yıkıma uğradıklarını en genel haliyle özetlemeye çalıştık.Şimdi ise 2.faz olan krebs çemberinde yıkıma uğrayan moleküllerden nasıl ATP üretildiğini şekil üzerinde görelim Şekilde, krebs çemberiyle birlikte solunumun en genel hali özetlenmiştir.
Krebs çemberini ara ürünleriyle birlikte ayrıntılı olarak görmek için
Solunumda özet olarak vücuda alınan yağ, karbonditrat ve proteinler Asetil - CoA ya dönüşmekte ve ardından Asetil - CoA nın krebs çemberinde enzimlerle katalizlenmesiyle ATP oluşmaktadır.Krebs çemberinde reaksiyonlar devam ederken enzimler, reaksiyona giren moleküllerden elektron (-) ve proton (H+) koparırlar. 3.fazda ise mitokondriyal membranda bulunan enzimler vasıtasıyla koparılan elektron ve protonlardan ATP sentez edilir.Membranda ATP nin nasıl sentezlendiğini şekil üzerinde görelim. Krebs çemberinde reaksiyonlar baladıktan sonra H(+) iyonu matriksin dışarısına yani sitoplazmaya pompalanır.Çemberdeki kimyasal reaksiyonlarda koparılan elektronlar mitokondri zarının iç tarafında birikmeye başlayınca, dış zar ile iç zar arasında bir elektriksel gradiyent meydana gelir. Bu elektrik gradiyenti H(+) iyonlarının mitokondri zarından tekrar matriks içerisine girmesine neden olur.Fakat H(+) iyonu, zarın içerisine gömülü olan kanal şeklindeki ATPaz enziminin içerisinden geçer. Bu geçiş esnasında ADP (Adenin tri fosfat) molekülü yapısına bir tane daha fosfor (P) bağlayarak ATP (Adenin tri fosfat) ' ye dönüşür.ADP den ATP sentezini gerçekleştiren enzim ise ATPaz dır.Bu enzim, membrana bağlı bir protein olup zarın bir yüzünden diğer yüzüne kadar uzanır. Bu tip proteinlere (burada proteinimiz enzim yapısındadır)
" İntegral protein " denir.Bunun dışında membrana kısmen gömülü proteinlerde vardır ki bu tip proteinlerede " Periferal protein " adı verilir.
Elektronların ETS (Elektron transfer zinciri) ' de taşınması ise 3 türlü olur. 1-) Redoks çiftleri ile :
" İntegral protein " denir.Bunun dışında membrana kısmen gömülü proteinlerde vardır ki bu tip proteinlerede " Periferal protein " adı verilir.
Elektronların ETS (Elektron transfer zinciri) ' de taşınması ise 3 türlü olur. 1-) Redoks çiftleri ile :
Fe(+2) + Cu(+2) --------> Fe(+3) + Cu(+)
Fe (demir) ve Cu (bakır) redoks çiftleri olup Fe ' den 1 elektron Cu ' ya geçmiştir.Redoks çiftleri arasında elektron alıp verme potansiyeline " Redoks potansiyeli " denir.Elektron transfer zincirinde ise redoks çiftleri, potansiyeli küçük olandan büyük olana doğru sıralanmıştır.Böylelikle elektron seri bir şekilde akmaktadır.Redoks çiftleri ile elektron akımı, bitkilerin kloroplastlarındaki " Sitokrom " moleküllerinde de görülür.ATP ise, elektronun bir redoks çiftinden diğerine geçişi sırasında sentezlenir. 2-) Hibrid iyonu şeklinde taşınma :
H + C7N2H3O -------> C7N2H40
Denklemdeki hidrojen atomu, organik bir bileşiğe bağlanarak taşınmaktadır.Fakat buradaki hidrojen atomumuz yanlızca çıplak protondan ibaret değil, (-) yükünü yani orbitalinde elektronunuda taşımaktadır. 3-) Hidrojen çiftleriyle taşınma :
AH2 + B --------> A + BH2
Hidrojen atom çiftleri, başka atomlara veya moleküllere bağlanarak beraberlerindeki elektronlarıda bu atom veya moleküllerle ETS de taşırlar. Vücudumuza soluduğumuz oksijenin az bir kısmı kandaki oksijen bağlayıcı enzimler tarafından kullanılırken, oksijenin % 90 ' na yakını ETS de kullanılır.Solunum mekanizmasında oksijen atomları, elektron alış verişinde bulunarak ETS ' nin devamlılığını sağlar.Eğer ortamda oksijen yoksa ETS mekanizması vede dolayısıyla solunum reaksionları durur.
Fotosentez : Canlıların enerji elde etmek için izledikleri diğer bir yol ise fotosentezdir.Fotosentezin kimyası oldukça karışıktır.Fotosentezin ATP üretme sisteminin temeli, ışık enerjisinin klorofil molekülleri tarafından absorbe edilerek enerji isteyen kimyasal reaksiyonlarda kullanılması şeklindedir.Yani ışık enerjisi kimyasal enerjiye dönüşmektedir.
Fotosentez denklemlerini " Işık tepkimesi " ve " Karanlık tepkimesi " olmak üzere en sade haliyle aşağıdaki şekildeki gibi özetleyebiliriz. Aydınlık devrede, klorofil tarafında absorbe edilen ışık enerjisi, ATP üretiminde kullanılır.ATP üretimi için gerekli H (+) iyonları ise su moleküllerinden karşılanır.Suyun özel enzimlerle parçalanmasıyla açığa çıkan oksijen gazı serbest kalırken H (+) iyonları ise NADPH ve ATP üretimi için reaksiyonlara katılır. Karanlık devre, aydınlık devrede üretilen NADPH ve ATP moleküllerinin enerji gereksinimi için kullanıldığı devredir.Bu devrede ışık enerjisi rol oynamadığı için bu devreye karanlık devre denir.Yani karanlık devrede yanlızca kimyasal enerji iş görmektedir.ATP ve NADPH ların kullanımıyla elde edilen enerji, karbonhidrat ve glikoz sentezi için kullanılır (Glikozun kapalı formülü C6H12O6 dır). Fotosentez reaksiyonları " Kloroplast " adı verilen yeşil renkli pigmentler içerisinde gerçekleşir.Bu pigmentin içerisinde en önemli yeri " Klorofil " molekülü tutmaktadır.Klorofil, ortasında Mg (magnezyum) atomu bulunan karmaşık yapılı bir organik bileşiktir.Kloroplastın içerisinde lamelli yapılar, bu yapıların membranlarının içerisinde ise klorofil molekülü gruplar halinde bulunurlar.Bu kloforfil grupları, ışık enerjisini absorbe ettiği zaman elektron fırlatır ve asıl sentezleme işlemi bu noktadan sonra başlar.Bu karmaşık işlemlerin nasıl meydana geldiğini şekilerle görelim. Kloroplast şekildeki gibi kanallı bir yapıya sahiptir. Bu kanallar aslında kloroplastın çift katlı zarının iç tarafındakinin katlanmalarıyla meydana gelmiştir.Bu yassı keseciklere " Lamel ", lamellerin üst üste gelerek grup oluşturmuş haline ise " Grana " adı verilir.Fotosentezin reaksiyonları, ince lamel (tilakoid) zarının içerisinde meydana gelir.
Klorofil molekülleri lamel zarları içerisinde birbirinden bağımsız olarak konumlanmazlar.Klorofil molekülleri 200 - 300 er gruplar halinde kümelenirler ki bu kümelere " Kuantozom " adı verilir. Kuantozom yani klorofil molekül grupları, ışık enerjini absorbe ederek molekül grubunun ortasında bulunan ve
" P680 " olarak adlandırılan bir çeşit moleküle kadar iletir.Bu molekül klorofil molekülleri tarafından kendisine iletilen ışık enerjisinin etkisiyle elektron fırlatır.Stroma bölgesi kloroplastın iç bölgesidir.Tilakod zar, lamelin etrafını saran zar olup lamelin iç tarafına ise
" Lümen " denir.Işık fotonları sol tarafta görülen 1.kuantozoma çarpınca (Bu kuantozom fotosistem 2 dir.), klorofil molekülleri (yeşil noktalar) molekülleri ışık enerjisini absorbe ederek merkezdeki P680 molekülüne (kırmızı renkli) kadar iletirler.P680, suyun parçalanması ile serbest kalan 2 elektronu, henüz keşfedilememiş bir aracı moleküle iletir. Elektronlar bu molekül üzerinden " Plastokinon (PQH) " ' a gelir.Plastokinon kendini redükte etmek için stromadan yani tilakoid membranının dış tarafından yada diğer bir deyimiyle kloroplastın iç tarafından H (+) iyonunu alır.Elektronlar plastokinondan çıktıktan sonra Sitokrom - f ' ye giderken ATP senezine katılır.Sitokfom - f ye gelen elektron ardından merkezinde P700 molekülü bulunan diğer kuantozoma gelir (Bu kuantozomda fotosistem 1 dir).Fotosistem 1 e ulaşan elektronlar buradan, yapısında demir ve sülfür bulunduran protein kompleksine gelir.Elektronların buradan sonra izleyebileceği iki yol vardır. Ya Sitokrom - b6 üzerinden plastokinona geri döner, yada ferredoksin molekülüne giderek NADPH sentezini gerçekleştirir. P680 molekülü P700 molekülüne göre daha kısa dalga boyuna sahip ışınları absorbe eder.Eğer P680 sistemi çalışmaz ise su parçalanamayacağı için H (+) iyonu serbest kalamayacak ve NADP redüklenemeyecektir. Dolayısıyla P700 sistemi elektronunu demir sülfürlü protein üzerinden sitokrom - b6 ya fırlatarak bir döngü oluşmasını sağlar.İşte bu şekilde bir elektron döngüsüyle ATP sentezlenmesi olayına " Devresel
fotofosforilasyon " denir. Eğer P680 sistemi aktif ise, suyun parçalanmasıyla serbest kalan 2 elektronu kazandığı gibi plastokinona ve oradanda P700 sistemine gönderir.P700 den fırlatılan elektronlar, demir sülfürlü protein üzerinden " Ferredoksin " ' e ulaşır ve ortamdaki serbest H (+) iyonlarını kullanılarak NADPH sentezini gerçekleştirilir.P680 tarafından verilen elektronlar molekülün bulunduğu kuantozoma bir daha dönmediği için bu şekilde NADPH sentezlenmesi olayına
ise " Devresel olmayan fotofosforilasyon " adı verilir. Stromadan plastokinon (PQH) ' a gelen hidrojen, yine plastokinon üzerinden lümene geçer.Plastokinon burada H (+) iyonunu ileten bir mekik görevi üstlenmiştir.H (+) iyonları lümene geçtikten sonra aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi ATP sentezlenir. Bu mükemmel sistem sayesinde bitki kendi bünyesi için ATP üretip enerji sağlarken, aynı zamanda yaşamımız için gerekli olan oksijenide atmosfere serbest bırakmış olur. Doğada atmosfere serbest bırakılan oksijenin % 80 ' i deniz bitkileri ve fotosentez yapan mikroorganizmalar tarafından üretilir.Geriye kalan % 20 lik kısım ise kara bitkileri tarafından üretilir.Bitkiler ürettikleri ATP enerjisini kullanarak glikoz ve karbonhidrat moleküllerini sentezlemektedir.Üretilen bu maddelerin yanlızca % 10 luk kısmı besin kaynağı olarak doğaya sunulurken, % 90 lık kısmını ise bitki, kendi yapısal organizasyonunu kurmak için kullanır.Mesela gövdenin odunlaşması gibi. Fotosentezin hızı ise çeşitli faktörlere bağlıdır.Bu faktörler arasında ortamın CO2 konsantrasyonu, sıcaklık, bitkinin topraktan çektiği su miktarı, nemlilik ve yaprak yapısı bu faktörlerin başında gelir. Fotosentezde yukarıda anlattığımız sisteme alternatif olarak değişik yollarda vardır.Bitkiler normalde gündüzleri yaprak stomalarını açarak CO2 yi absorbe eder ve aynı anda güneş ışığıyla birlikte fotosentez reaksiyonlarını gerçekleştirir.Fakat çöl bitkilerinde durum böyle değildir. Çöllerde sıcaklık yüksek olduğu için bitki, stomalarını gündüz vakitlerinde kapalı tutar.Çünki açık tutması halinde bitki aşırı miktarda su kaybedecek ve ölecektir.Fakat stomalar açılmadan atmosferden CO2 absorbe etmekte mümkün değildir. Bitki bu problemin üstesinden nasıl gelmiştir ?. İnsanoğlu olarak kolay kolay çözüm bulamayacağımız bu büyük problemi, bitki kendisine verilen mükemmel enzimler sayesinde rahatlıkla çözmekte ve tıpkı diğer bitkiler gibi fotosentez yapıp ATP gereksinimini karşılamaktadır. Sistem şu şekilde çalışır ; Yandaki şekilde bitkilerde CAM metabolizmasını anlatan çizim görülmektedir. Bitkinin yaprakları gündüzleri kapalı olmasına karşın geceleri açıktır.Geceleri atmosferden absorbe ettiği CO2 gazını PEP (Fosfoenol pirüvik asit) ile reaksiyona sokarak " Malik asit " üretmektedir.Ürettiği malik asidi hücrelerindeki vakuollerde biriktirip depo eder. Gündüzleri ise stomaları kapar ve bu nedenle artık hücrelere CO2 girişi durur.Fakat bitki CO2 gazını malik asiti parçalayarak elde eder.NADP, malik asiti dekarboksile eder ve NADPH ' a dönüşür.Malik asit dekarboksile olurken hem yapısındaki CO2 yi serbest bırakır hemde pirüvik asite dönüşür. Pirüvik asit (3 karbonlu) daha sonra kalvin çemberi adı verilen reaksiyon basamakları ile 6 karbonlu şekerlere dönüştürülerek, geceleri tekrar PEP i vermek için reaksiyonlara katılır. Özet olarak ; Bitki geceleri absorbe ettiği karbondioksiti PEP yardımıyla malik asite çevirmekte, gündüzleri ise stomalarını kapayarak malik asiti parçalayıp karbondioksit gazını tekrar elde etmektedir.Bitkinin bu şekilde asit sentezleyip bu asiti gerektiği zaman yıkması olayına " Crassulacean asit metabolizması (CAM) " adı verilir. Buraya kadar anlatılan kimyasal reaksiyonlar bitki ve hayvan organizmalarındaki karmaşayı gözler önüne sermektedir.Hücrenin kendi içerisinde bile olağan üstü karmaşa içerisinde metabolik olaylar cereyan etmektdir. Milyarlarca trilyonlarca hücrenin birbirleriyle anlaşarak eşi benzeri olmayan kimyasal fabrikalar gibi çalışması, canlıların yapısal organizasyonlarının kusursuz bir şekilde tasarlandığını ortaya koymaktadır. Bugün teknolojisi, canlıların içerisinde yürüyen metabolik faaliyetlerin bir benzerini değil yapmak yanından bile geçememektedir.Buraya kadar anlatmaya çalıştığımız onlarca metabolik faaliyetler, hücre içinde yürüyen kimyasal reaksiyonların yanında çöldeki kum tanesi kadar kalmaktadır.
5 Aralık 2014 Cuma
Klonlama
Klonlama (Kopyalama)
Kopyalama konusunu açıklamadan önce bazı terimlerin en anlama geldiğini belirtelim.
Kromozom : Kromozomlar, genetik materyalin (DNA) ' nın yardımcı proteinlerle birlikte dönümler yapıp katlanmasıyla ve kısalmasıyla oluşan yoğunlaşmış yapılardır.
Somatik hücre : İnsanın veya başka bir canlının eşey hücreleri (üreme) dışındaki tüm hücrelere somatik hücre denir.Örneğin deri hücresi, karaciğer hücresi, kas hücresi gibi.Bu hücrelerin taşıdıkları kromozom sayısı 2n ile gösterilir.
Eşey hücresi : Eşey hücreleri, bir canlının dişi ve erkek bireyleri tarafından üretilen ve " n " sayıda kromozom taşıyan üreme hücreleridir.Erkek canlı tarafından üretilen eşey hücresi " Sperm ", dişi canlının tarafından üretilen eşey hücresine ise " Yumurta " adı verilir.
Somatik hücre : İnsanın veya başka bir canlının eşey hücreleri (üreme) dışındaki tüm hücrelere somatik hücre denir.Örneğin deri hücresi, karaciğer hücresi, kas hücresi gibi.Bu hücrelerin taşıdıkları kromozom sayısı 2n ile gösterilir.
Eşey hücresi : Eşey hücreleri, bir canlının dişi ve erkek bireyleri tarafından üretilen ve " n " sayıda kromozom taşıyan üreme hücreleridir.Erkek canlı tarafından üretilen eşey hücresi " Sperm ", dişi canlının tarafından üretilen eşey hücresine ise " Yumurta " adı verilir.
Örnek olarak insanın somatik hücrelerinde daima 46 tane kromozom bulunur.Ve bu 46 kromozom 2n harfiyle gösterilir.Tabii kromozom sayıları canlıdan canlıya değişmektedir.Mesela sığır somatik hücrelerindeki kromozom sayısı 60, farede 40, kurbağada 26 dır.Sayısı ne olursa olsun eğer kromozomlar somatik bir hücreye ait ise 2n harfiyle gösterilir.
Canlının eşey hücrelerinde ise kromozom sayısı somatik hücrelerindekinin yarısı kadardır ve n harfiyle gösterilir. İnsanın somatik hücrelerinde 46 kromozom, eşey hücrelerinde ise yarısı sayıda yani 23 tane kromozom bulunur.Dişi ve erkek eşey hücreleri birleştiği zaman (buna döllenme denir) meydana gelecek yavrunun kromozom sayıları yine 46 olacaktır.
Bir yavru anne ve babasına genetik materyal düzeyinde hiçbir zaman benzemez.Çünkü anne birey, eşey hücrelerini (yumurta) meydana getirirken bu eşey hücrelerine kendi DNA sının yarısını nakleder.Aynı şekilde erkek bireyde eşey hücrelerini meydana getirirken (sperm) somatik hücrelerindeki DNA nın yarı miktarını eşey hücrelerine nakleder.Dolayısıyla dünyaya gelecek yavrunun DNA sı ne annenin nede babanın DNA sının aynısıdır.Yavrunun DNA sı anne ve babasının DNA larının karışımı olduğu için bazı karakterleri annesine bazı karakterleri de babasına benzer.
Soldaki şekilde, n sayıda kromozom taşıyan dişi ve erkek eşey hücreleri rakam ve harflerle gösterilmiştir.
Dişi ve erkek eşey hücrelerinden her hangi ikisi birbiriyle birleştiği takdirde meydana gelecek yavru anneye de babaya da benzemez.
Dişinin somatik hücrelerinde " 1 - 2 " genlerini taşıdığını varsayarsak, dişinin " 1 " genetik yapılı eşey hücresiyle erkeğin herhangi bir eşey hücresinin birleşmesi halinde meydana gelecek yavrunun DNA sı ya " 1 - A " olacak ya da " 1 - B " olacaktır.
Aynı şekilde dişinin " 2 " genetik yapılı diğer eşey hücresinin erkeğin herhangi bir eşey hücresi ile birleşmesi halinde, meydana gelecek yavru erkeğe de dişiye de benzemeyecektir.
Doğadaki çeşitliliğin diğer bir nedeni ise " Krossing - over " olayıdır.Krossin - over ' da, kromozomlar arasında parça değiş tokuşu yapılarak genetik materyalin çok daha değişik bir yapıya sahip olması sağlanır.Eşey hücreleri, mayoz bölünme ile meydana getirilirken kromozomlar eşey hücrelerine dağıtılmadan önce krossing - over meydana gelir.Krossing - over ' da parça değiş tokuşu ise, birbirinin eşi olan iki kromozomun kromatitleri arasında meydana gelir
Klonlama yöntemiyle, eşey hücrelerinden meydana gelecek olan canlının anne veya babasının aynısı olması sağlanabilmektedir. Klonlama yönteminde temel olarak izlenen yol ise dişinin yumurta hücresine, yine dişinin somatik hücrelerinden alınan 2n sayıdaki kromozomun yerleştirilmesidir.Bu şekilde yumurtaya, DNA sı üzerinde hiçbir değişiklik yapılmamış somatik hücre kromozomları enjekte edilerek yapay bir döllenme sağlanmaktadır.
Klonlamayı şekil üzerinde görelim.
Şeklin sol tarafında, doğal döllenme görülmektedir.Doğal döllenmede dişi ve erkek eşey hücreleri birleşerek genetik düzeyde kendilerinden farklı bir yavru meydana getirirler.
Sol tarafta ise klonlama yöntemi görülmektedir. Klonlama yönteminde ilk olarak dişi bireyin somatik hücrelerinde bulunan 2n sayıdaki kromozom, özel yöntemlerle hücre dışarısına çıkarılır ve izole edilir.Daha sonra yine dişi bir bireyin yumurta hücresinin n kromozom sayıdaki genetik materyali çıkarılır.
Yumurtadan çıkarılan n sayıdaki kromozomların yerine, dişinin somatik hücrelerden izole edilen 2n sayıdaki orijinal kromozomları yerleştirilir. Bu kromozomlar annenin tüm genetik bilgilerini taşımaktadır.Somatik hücre kromozomları yumurta hücresine yerleştirildikten sonra, yumurta hücresine elektrik sinyalleri gönderilir.Bünyesinde 2n kromozom bulunan yumurta hücresi bu elektrik sinyallerini aldığında sperm tarafından döllendiğini zanneder.Çünkü sperm hücresi n sayıdaki kromozomunu yumurtaya aktarırken yumurta zarı üzerinde bir elektrik gradiyent meydana getirir.
Yapay olarak elektrik sinyalleriyle aktif hale geçirilen yumurta hücresi, sahip olduğu enzimlerle içerisine yerleştirilen DNA yı replike edip çoğalmaya başlar.Hücrenin bölünerek çoğalmasıyla nihayetinde embriyo (anne karının da gelişmekte olan yavru) oluşmaya başlar.
Klonlanmış embriyo ile doğal yolla meydana gelen embriyo arasındaki fark DNA sın da yatmaktadır.Doğal yolla meydana gelen embriyonun genetik özellikleri, anne ve babasının genlerinin karışımı olduğu için her iki bireyden de farklı bir genoma sahiptir.Fakat klonlanmış embriyonun DNA sı annesinin DNA sının aynısıdır.Yani aralarında en ufak bir baz sırasında bile fark yoktur.Dolayısıyla dünyaya gelecek olan yavru, annenin genetik ve morfolojik tüm özelliklerini taşır.
Mesela annesinin DNA sın dan bir insan embriyosu kopyalandığını var sayalım.Dünyaya gelecek yavrunun göz rengi, saç rengi, yüz şekli, deri rengi, kafa yapısı, genlerinde taşıdığı hastalıkları, vücudunun üzerindeki benleri, kaşlarının uzunluğu kısacası vücudunun tamamı annesinin aynısı olacaktır.Tıpkı tek yumurta ikizlerinde olduğu gibi.
Klonlama işlemi burada anlatıldığı kadar basit olmayıp oldukça karmaşık işlemler vasıtasıyla gerçekleştirilir. Öyle ki yumurtanın yapay olarak döllenmesi için ortam şartlarının olabildiğince ana rahmine benzetilmesi gerekmektedir.Mesela ortamın pH ' ı, iyon konsantrasyonu, sıcaklığı vb. gibi.Klonlamanın zor olması nedeniyle yalnızca tek bir yumurta hücresi üzerinde değil yüzlerce hatta binlerce yumurtası üzerinde deneyler yapılmakta, bu klonlama deneylerinden yanlızca bir kaç tanesinden netice alınabilmektedir.
Kelebek
Kelebek, böceklerin, pul kanatlılar veya kelebekler (Lepidoptera) takımının kanatlı fertlerine verilen genel ad. 150.000 kadar türü bilinmektedir.
Vücutları kiremit dizilişi şeklinde renkli gözle zor görülebilen pullarla örtülüdür. Pullar, uçları yassılaşarak genişlemiş kıllardır. Ufak sarsıntılarda koparlar. İki çift olan kanatlarının büyüklüğü türlere göre değişir. Pek az türde ve bazı türlerin dişilerinde kanat bulunmaz. Emici tipteki ağız parçaları hortum şeklindedir. Kullanılmadığı zamanlar bu hortum başın alt tarafında helezon biçiminde kıvrılır. Balözü emerler. Çiçeklerin balözünün tadını ayaklarıyla alırlar. Tat alma cisimcikleri ayaklarına yerleşmiştir. Ayaklarıyla çiçeğin suyunu kontrol ederler. Beğendikleri takdirde kıvrılı duran hortumlarını uzatarak emerler.
Ağız organları, yalnız çiçek tozu (polen) ile geçinen "Micropterygidae" kelebek familyasında çiğneyicidir. Tüylü başlarında büyükçe iki petek göz ve çoğunda iki nokta (osel) göz bulunur.
Kelebekler faaliyet durumlarına göre gece ve gündüz kelebekleri olarak iki gruba ayrılırlar.Gece kelebekleri kalın ve ağır vücutlarıyla alaca karanlıkta veya gece uçarlar. İnce kıl gibi olan antenlerinin ucu sivridir. Bazı türlerde antenlerde birer dizi tüy bulunduğundan tarak görünümündedirler. Genellikle renkleri mattır. Hızlı uçucudurlar.Bu uçucular diğer kelebeklere göre daha hızlı uçarlar fakat daha az uçarlar. Tehlike anında sürüden ayrılarak farklı yönlere kaçışırlar ve tehlike bittiğinde tekrar toplanırlar.
Gündüz kelebekleri gece istirahat edip, gündüz uçarlar. İnce ve hafif vücutludurlar. Anten uçları topuzludur. Kanatları gâyet güzel renk ve desenlerle süslüdür. Uçuşları yavaştır. Bir yere konduklarında kanatlarını yukarıya dik tutarlar. Gece kelebekleri ise dinlenme hâlinde kanatlarını çatı gibi gövdelerinin üzerine kapatırlar veya tamâmen açık bırakırlar. Bu kâideler bütün kelebekler için geçerli değildir. Meselâ; Skiperler pervâne olmadığı halde antenleri incedir. Vücutları kalın ve renkleri mattır. Gündüz uçarlar. Çoğunlukla pervanelerle karıştırılırlar.
Gece kelebeklerinin işitme ve koku alma duyuları da çok hassastır. Bazı türlerin erkekleri, 5 km uzaktaki dişinin kokusunu alabilirler. Gündüz kelebeklerinin duyargaları (anten) çıplak olduğundan bu hassaslıktan mahrumdurlar.
Kelebeklerde çoğalma yumurta ile olur. Kelebek yumurtaları yarım küre, küre, silindir ve iğ şeklindedir. Dişileri yumurtalarını tek tek veya gruplar halinde ağaç kabukları veya yapraklar üzerine yapıştırarak bırakırlar. Bazıları da üst üste yapıştırarak kuleler meydana getirir. Bazıları yumurtaların üzerini vücutlarından kopardıkları kıllarla bir kürk gibi kapatırlar. Kışı geçirmek zorunda kalan yumurtalar “Korion” denen sert bir kabukla örtülüdür. Yumurtadan çıkan larvalara “tırtıl” adı verilir. Kışı genellikle tamamen gelişmiş olarak yumurta kabuğu içinde geçirir. İlkbaharda her yer yeşermeye başlayınca kabuğunu yırtarak besin aramaya çıkar. Dişi kelebekler yumurtlarken özellikle tırtılların beslendiği bitki türlerinin üzerine veya yakınına yumurtalarını bırakırlar.
Tırtıllarda üç çift göz ve 2-5 çift karın bacağı bulunur. Ağız parçaları ısırıcı çiğneyicidir. Alt dudağa dökülen ipek salgı bezleri vardır. Oburca beslenen tırtıllar, 4-5 defa deri değiştirirler. Normal iriliğe ulaşınca ipek salgısı ile kendilerine koza örerler.
Koza içinde erginin şekillendiği pupa durumuna geçer. Bir müddet sonra pupa kabuğunu yırtar ve kozadan genç ergin yeni kelebek ortaya çıkar. Fakat hemen uçamaz. Kanatlarındaki damarların kanla dolması ve kuruyarak güçlenmesi için birkaç saat beklemesi gerekir. Bazı erginlerin ömrü 24 saat, bir kısmının 1-2 aydır. Hayatları birkaç mevsim sürenler kış uykusuna yatar veya daha sıcak bölgelere göç ederler. Bunlar yüzlerce kilometrelik yolu uçabilecek güçtedir. İngiltere’de yaygın bir tür, havalar soğumaya başlayınca Kuzey Afrika’ya göç eder. Kuşların aksine kelebeklerin göçü tek yönlüdür. Amerika’da yaşayan bir çeşidin dışında hiçbiri geri dönmez.
Bazı kelebekler zehirlidir. Bunlar çok yavaş uçar ve göz kamaştırıcı parlak renklere sahiptir. Bu renkler düşmalarına karşı bir ikaz işaretidir. Böcekçil hayvanlar bunları yemekten çekinirler. Bazı kelebekler de, sahte kafa işaretleri, kanatlarındaki göz işaretleriyle ve antene benzeyen kuyruk uzantılarıyla düşmanlarını şaşırtarak kendilerini korurlar. Bu işaretlere aldanan avcı hayvanlar, kelebeklerin öldürücü olmayan kısmına saldırır. Yırtık kanatlı bir kelebek hayatını sürdürebilir. Birçokları da kondukları yerlerde tamamen kamufle olabilirler. Kuru yaprak görünümündeki bazı kelebekleri kondukları yerden ayırdedebilmek çok zordur.Ayrıca çiçekteki bizim çıplak gözle göremediğimiz bir ışık vardır. Bu ışık sayesinde kelebekler çiçeği görür.
Vücutları kiremit dizilişi şeklinde renkli gözle zor görülebilen pullarla örtülüdür. Pullar, uçları yassılaşarak genişlemiş kıllardır. Ufak sarsıntılarda koparlar. İki çift olan kanatlarının büyüklüğü türlere göre değişir. Pek az türde ve bazı türlerin dişilerinde kanat bulunmaz. Emici tipteki ağız parçaları hortum şeklindedir. Kullanılmadığı zamanlar bu hortum başın alt tarafında helezon biçiminde kıvrılır. Balözü emerler. Çiçeklerin balözünün tadını ayaklarıyla alırlar. Tat alma cisimcikleri ayaklarına yerleşmiştir. Ayaklarıyla çiçeğin suyunu kontrol ederler. Beğendikleri takdirde kıvrılı duran hortumlarını uzatarak emerler.
Ağız organları, yalnız çiçek tozu (polen) ile geçinen "Micropterygidae" kelebek familyasında çiğneyicidir. Tüylü başlarında büyükçe iki petek göz ve çoğunda iki nokta (osel) göz bulunur.
Kelebekler faaliyet durumlarına göre gece ve gündüz kelebekleri olarak iki gruba ayrılırlar.Gece kelebekleri kalın ve ağır vücutlarıyla alaca karanlıkta veya gece uçarlar. İnce kıl gibi olan antenlerinin ucu sivridir. Bazı türlerde antenlerde birer dizi tüy bulunduğundan tarak görünümündedirler. Genellikle renkleri mattır. Hızlı uçucudurlar.Bu uçucular diğer kelebeklere göre daha hızlı uçarlar fakat daha az uçarlar. Tehlike anında sürüden ayrılarak farklı yönlere kaçışırlar ve tehlike bittiğinde tekrar toplanırlar.
Gündüz kelebekleri gece istirahat edip, gündüz uçarlar. İnce ve hafif vücutludurlar. Anten uçları topuzludur. Kanatları gâyet güzel renk ve desenlerle süslüdür. Uçuşları yavaştır. Bir yere konduklarında kanatlarını yukarıya dik tutarlar. Gece kelebekleri ise dinlenme hâlinde kanatlarını çatı gibi gövdelerinin üzerine kapatırlar veya tamâmen açık bırakırlar. Bu kâideler bütün kelebekler için geçerli değildir. Meselâ; Skiperler pervâne olmadığı halde antenleri incedir. Vücutları kalın ve renkleri mattır. Gündüz uçarlar. Çoğunlukla pervanelerle karıştırılırlar.
Gece kelebeklerinin işitme ve koku alma duyuları da çok hassastır. Bazı türlerin erkekleri, 5 km uzaktaki dişinin kokusunu alabilirler. Gündüz kelebeklerinin duyargaları (anten) çıplak olduğundan bu hassaslıktan mahrumdurlar.
Kelebeklerde çoğalma yumurta ile olur. Kelebek yumurtaları yarım küre, küre, silindir ve iğ şeklindedir. Dişileri yumurtalarını tek tek veya gruplar halinde ağaç kabukları veya yapraklar üzerine yapıştırarak bırakırlar. Bazıları da üst üste yapıştırarak kuleler meydana getirir. Bazıları yumurtaların üzerini vücutlarından kopardıkları kıllarla bir kürk gibi kapatırlar. Kışı geçirmek zorunda kalan yumurtalar “Korion” denen sert bir kabukla örtülüdür. Yumurtadan çıkan larvalara “tırtıl” adı verilir. Kışı genellikle tamamen gelişmiş olarak yumurta kabuğu içinde geçirir. İlkbaharda her yer yeşermeye başlayınca kabuğunu yırtarak besin aramaya çıkar. Dişi kelebekler yumurtlarken özellikle tırtılların beslendiği bitki türlerinin üzerine veya yakınına yumurtalarını bırakırlar.
Tırtıllarda üç çift göz ve 2-5 çift karın bacağı bulunur. Ağız parçaları ısırıcı çiğneyicidir. Alt dudağa dökülen ipek salgı bezleri vardır. Oburca beslenen tırtıllar, 4-5 defa deri değiştirirler. Normal iriliğe ulaşınca ipek salgısı ile kendilerine koza örerler.
Koza içinde erginin şekillendiği pupa durumuna geçer. Bir müddet sonra pupa kabuğunu yırtar ve kozadan genç ergin yeni kelebek ortaya çıkar. Fakat hemen uçamaz. Kanatlarındaki damarların kanla dolması ve kuruyarak güçlenmesi için birkaç saat beklemesi gerekir. Bazı erginlerin ömrü 24 saat, bir kısmının 1-2 aydır. Hayatları birkaç mevsim sürenler kış uykusuna yatar veya daha sıcak bölgelere göç ederler. Bunlar yüzlerce kilometrelik yolu uçabilecek güçtedir. İngiltere’de yaygın bir tür, havalar soğumaya başlayınca Kuzey Afrika’ya göç eder. Kuşların aksine kelebeklerin göçü tek yönlüdür. Amerika’da yaşayan bir çeşidin dışında hiçbiri geri dönmez.
Bazı kelebekler zehirlidir. Bunlar çok yavaş uçar ve göz kamaştırıcı parlak renklere sahiptir. Bu renkler düşmalarına karşı bir ikaz işaretidir. Böcekçil hayvanlar bunları yemekten çekinirler. Bazı kelebekler de, sahte kafa işaretleri, kanatlarındaki göz işaretleriyle ve antene benzeyen kuyruk uzantılarıyla düşmanlarını şaşırtarak kendilerini korurlar. Bu işaretlere aldanan avcı hayvanlar, kelebeklerin öldürücü olmayan kısmına saldırır. Yırtık kanatlı bir kelebek hayatını sürdürebilir. Birçokları da kondukları yerlerde tamamen kamufle olabilirler. Kuru yaprak görünümündeki bazı kelebekleri kondukları yerden ayırdedebilmek çok zordur.Ayrıca çiçekteki bizim çıplak gözle göremediğimiz bir ışık vardır. Bu ışık sayesinde kelebekler çiçeği görür.
2 Aralık 2014 Salı
MİKROBİYOLOJİ
Mikrobiyoloji
Ön bilgi :
Bakteriler taksonomik olarak sınıflandırılırken " Prokaryot " sınıfına dahil edilirler.
Prokaryot sınıfındaki canlıların vücutları yalnızca bir hücreden oluşur ve vücutlarını oluşturan hücrede organel (mitokondri, ribozom, endoplazmik retikulum vs.) bulunmaz ve ayrıca sahip oldukları DNA nın muhafaza edildiği bir nukleusları (çekirdekleri) de yoktur.
Ökaryot (Eucaryota) sınıfına giren canlılar ise hem hücre içi organellere sahiptir hemde tek hücreli canlılardan (Algler, mayalar, archaeler vs.) çok hücreli canlılara kadar (kedi, tavşan gibi) geniş bir tür yelpazesine sahiptir.
Bakteriler şekillerine göre ve bulundukları ortama gösterdikleri toleransa göre sınıflandırılırlar.
Resimlerden en soldakinde görülen bakteri " Spirillum " adını alır.Adını şeklinden alan (spiral) bu bakteri, yoğunluğu (vizikositesi) çok yüksek sıvılarda rahatlıkla yüzebilmektedir. Bunu yaparken bakteri kendi ekseni etrafında dönerek tıpkı bir vidanın tahta yuva içerisinde ilerlediği gibi yüksek yoğunluklu sıvı ortam içerisinde hiç zorlanmadan hareket eder.
Ortadaki resimde görülen bakteri ise " Çomak (Bacillus) " bakteridir.Bu bakteriler pasif olarak hareket ederler.Yani bulundukları ortamın akımına bağlı olarak yer değiştirirler fakat flagellalarıyla (kamçı) aktif olarak hareket edebilenleride vardır. Flagellaya sahip bir bakteri çok süratli olarak yüzebilmektedir.
En sağdaki resimde ise bir " Kok (Coccus) " bakterisi görmektesiniz.Bu bakterilerin şekli ise küre gibidir.Fakat resimde tesbih taneleri gibi dizili bir koloni görülüyor.Bakterilerin bu şekilde sıralanıp koloni oluşturmasına ise
" Streptococcus " adı verilir.Aynı şekilde koloni oluşturan çomak yani " Bacillus " bakterilerine ise " Streptobacillus " adı verilir.
Bunun dışında bakteriler bulundukları ortamın şartlarına karşı gösterdikleri toleransa görede sınıflandırılırlar.Örneğin asitli ortama tolerans gösteren yada çok sıcak veya çok soğuk ortamlarda yaşayan bakteriler gibi.
Bakteriler çok geniş bir yaşama alanına sahiptirler. Anartika da 0 derecedeki buzulların içerisinde yaşadıkları gibi , " Gayzer " adı verilen ve 100 derece sıcaklıktaki kaynar su püskürten kuyularda bile yaşarlar.Bu kadar düşük soğuklukta ve bu kadar yüksek sıcaklıkta yaşamlarını devam ettirebilmeleri, vücutlarındaki koruyucu " Kalkan enzimleri " ile başarılır.
Soldaki şekilde bir " Metan " bakterisi görülmektedir.
Bu bakteriler yerin çok derinlerinde oksijen bulunmayan ortamlarda yaşamaktadırlar. Öyle ki oksijen gazı bu bakteriler için öldürücü etkisi olan bir zehir gibidir.Bu yüzden oksijenin ulaşamadığı derin yerlerde yaşarlar.
Endüstride kullanılan bu bakteriler gerekli ortam koşulları sağlanmak koşuluyla ortamdaki maddeleri kullanarak kendisi için enerji depolarken solunum son ürünü olarak ta metan gazını dışarı verir.Bu mükemmel biyokimyasal özellikleri sayesinde insanlar tarafından çöp toplama merkezlerinde metan gazı üretimi için kullanılırlar.
Mikroorganizmaların o kadar çok türü vardır ki bu türlerin yanlızca % 1'i insan ve diğer canlılar üzerinde hastalık meydana getirirler.Geriye kalan % 99'luk çoğunluğa sahip türler ise doğada simbiyotik yada kommensal olarak yaşarlar.
Bakterilerin bazı türleri " Spor " veya " Kist " adı verilen kalkanlarla kendilerini kötü şartlara karşı korurlar.Bakteriler bu kalkanlarla kendilerini yüzyıllar boyunca dış ortamdan izole edebilirler.Ortam şartları düzeldiği zaman kist veya sporlarını kırarak tekrar hücre içi metabolik faaliyetlerini harekete geçirirler.
Bakterilerin diğer bir mükemmel özellikleri ise birbirlerine DNA nakilleri yaparak iletişim kurmalarıdır.
Bir bakteri ya ortama başka bir bakteri tarafından bırakılmış DNA yı yada ölmüş ve parçalanmış bir bakterinin DNA sını hücre duvarından içeri alarak kendi DNA zincirine ekler.Bu sayede başka bakterilerin sahip olduğu DNA bilgilerini kendine ekleyerek direnç sağlar.
Bakterilerin bu özelliği tıp alanında büyük problem teşkil eder.Örneğin hastalandınız ve doktorunuz size belirli periyotlarda kullanmanız için antibiyotik (mikrop kırıcı) verdi.Eğer siz bu antibiyotiği gereği gibi kullanmayıp aksatırsanız, bakterilerin birbirleri arasında DNA alışverişinde bulunmalarına zaman bakımında yardım etmiş olursunuz.
Bir bakteri antibiyotiği algıladığında direnç genlerini hareke geçirerek bir tür protein üretir.Bu protein antibiyotiğe karşı bakteriyi korur.Bakteri bununlada kalmaz ve antibiyotiğe direnç geninin bir kopyasını çıkarıp ortama bırakır.Ortamda serbest dolanan ve direnç genini taşımayan diğer bir bakteri ise kopyalanan bu geni kendi bünyesine alarak kendisini dirençli hale getirmiş olur.
Bir bakterinin bu derece mükemmel bir donanımla antibiyotiklere ve ilaçlara karşı meydan okuması, ve oluşturduğu kalkanlarla yüzyıllar boyu hiç bir değişikliğe uğramadan kendini dış koşullara karşı koruyabilmesi, bir yaradılış harikası olduğunu gözler önüne sermektedir.
Ökaryotlar (Eucaryota) :
Ökaryotları prokaryotlardan en önemli özellik, DNA larını muhafaza eden bir nukleusa ve hücre içi organellere sahip olmalarıdır.
Ökaryotlardan en bilinenleri ise maya hücreleri, alg, amip, terliksi hayvan vb canlılardır.Bu canlılar çok geniş bir yaşam alanı yelpazesine sahiptir.Denizlerde, okyanuslarda, derelerde, göllerde, havuzlarda ve su birikintilerinde yaşayabilirler.
Soldaki resimde nukleusu oldukça belirgin olan (hücrenin ortasında) bir tatlı su mikroorganizmasını, sağdaki resimde ise bir ekmek mayasının karmaşık halini görmektesiniz. Tek hücreli bu canlılar bakterilere çok benzemekle birlikte gerek organelleri gerekse hücre içi metabolik faaliyetlerinin karmaşıklığı ile bakterilerden ayrılırlar.
Maya hücreleri de tıpkı bakteriler gibi koloni kurabilirler.Bu sayede hem kimyasal maddeleri ortak olarak kullanırlar hemde DNA değiş tokuşu yaparlar.Bu değiş tokuş işlemi ise yanyana gelip köprü kurmaları ile gerçekleşir.Bu olaya ise " Konjugasyon " adı verilir.
Tatlı sularda yaşayan çoğu tek hücreli canlılar " Ameboik " hareketler ile yer değiştirirler. Bu hareketleri nasıl meydana getirdikleri ise tam olarak anlaşılamamıştır.
Ameboik hareket, canlının vücudunun şekilden şekile girmesiyle meydana gelir. Bu canlıların beslenmeleri de yine ameboik hareketlerle gerçekleşir.
Hücre zarlarının dışarısında bulunan bir besini içeriye almak için canlı ilk olarak besinle temas eder ve hücre zarından içeriye doğru bir çöküntü oluşturur.
Besin bu çöküntünün içerisine girer girmez çöküntü ters taraftan kapanır ve kese halini alır.Daha sonra oluşan bu kesenin ağzı, besin maddesi hücrenin iç tarafına gelecek şekilde tekrar açılır.Ve böylelikle besin maddesi hücre içerisine alınmış olur.
Yandaki resimde, ameboik hareketlerle bir bitki artığını hücresinin içerisine almış olan bir " Alg " görülüyor.
Alg, besin maddesini hücre içerisine alır almaz Lizozom yani enzim keselerini faaliyete geçirir ve besini sindirmeye başlar.Sindirilen besin artıkları yine aynı şekilde kese oluşturma yöntemiyle dışarı atılır.
Resme dikkatlice baktığınızda hayvanın vücudunun içerisindeki karmaşık yapıları görebilirsiniz.Bu yapılar canlının organellerini temsil etmektedir ve kimyasallarla boyanmadığı zaman ışık mikroskobunda şeffaf olarak görünürler.
Bazı mikroorganizmalar ise ameboik hareketlerden ayrı olarak sahip oldukları flagellalarla hareket ederler.Bu flagellalar canlının arkasından uzanan kamçı benzeri yapılar olup ATP enerjisi kullanırlar.Buna karşın çok üstün bir hareket kabiliyetine sahiptirler.
Resimde de gördüğünüz gibi canlının arkasında fazla sayıda flagella bulunmaktadır.
Bu flagellalar bazı canlılarda mitokondri de üretilen ATP (Adenin Tri Fosfat) yi kullanırken bazılarında ise çıplak (+) yüklü protonları kullanırlar.
Flagellaların çok hızlı ve kıvrak olarak hareket etmesi hayvana olağan üstü bir hız kazandırır.Eğer bu canlı bir insan kadar büyük olsaydı suya bırakıldığında saatte 200 km. hızla yüzecekti.
Ancak mikroskopla görülebilen bu minicik canlılar aslında bizlerin gözünden kaçan çok büyük bir görevi yerine getirmektedirler.
Eğer bakteri ve diğer tüm mikroorganizmalar yer yüzünde var olmasaydı yere düşen bir yaprak, ölmüş bir hayvan veya gömülen bir insan cesedi asırlar boyunca hiç bir değişikliğe uğramadan yerlerinde kalacaktı.İşte bu mükemmel yaratıklar kendilerine yaratılıştan verilen emir doğrultusunda hareket ederek doğayı sürekli olarak temizlemekte ve ekolojik dengeyi sağlamaktadırlar.
Diğer bir mikroorganizma türü ise " Mantarlar " dır.Bu canlılar genellikle nemli yerlerde yaşamayı severler.İnsanlarda özellikle ayak parmakları arasında görülen mantar hastalığının kaynağı ise ayakların yıkandıktan sonra nemli bırakılmasıdır.
Genellikle ormanlarda ağaç diplerinde ve sulu ortamlarda yaşayan mantarlar, spor denilen bir tür eşey hücresi ile ürerler.
Soldaki resimde bir mantar spor hücresini, sağdaki resimde ise tıpkı bakteriler gibi koloni kurmuş bir mantar hücre grubunu görmektesiniz.Bu canlılarda tıpkı diğer mikroorganizmalar gibi denizsel ve karasal ekolojik dengelerin korunmasına yardımcı olmaktadırlar.
Parazitler :
Parazitler, bir canlıya bağımlı olarak yaşayabilen ve üzerinde yaşadığı canlıya zarar veren mikroorganizmalardır.Bu canlılardan bazıları çok büyük boyutlara ulaşabilecek kadar erginleşebilir.
Bir parazit üzerinde yaşadığı canlının besinine ortak olarak yaşamını sürdürür.Besine ortak olması ise üzerinde yaşadığı canlının zayıf düşmesine ve hastalanmasına neden olur.Günümüzde bilinen birçok hastalık parazitler neticesinde meydana gelir.
Parazitlerin en bilinenlerinden birisi ise kedi, köpek ve sığırlarda yaşayan şerittir.Şerit başlangıçta kistle kaplı bir yumurta halinde iken konak canlının sindirim sistemine geldiği zaman sahip olduğu kisti kırarak erginleşmeye başlar ve hayvanın bağırsağına yerleşir.
Resimde görülen hücreler, bir sığır tenyasının yumurtalarıdır.
Bu yumurtalar karmaşık bir çevrim sonrası hayvanın sindirim sistemine girdikten sonra bağırsaklara yerleşerek derhal gelişmeye başlarlar.
Bu gelişme ta ki hayvan erginleşip kancalarıyla konak hayvanın bağırsaklarına tutunana dek sürer.
Hayvanın kisti ise sığırın midesindeki asitler vasıtasıyla çözülerek sindirim kanalı boyunca bağırsağa kadar ilerler.
Parazitler genellikle üzerinde yaşadıkları konak canlılarının bağırsaklarında yaşarlar.
Bağırsak parazitler için vazgeçilmez bir mekandır çünkü bağırsakta besinler henüz sindirilmek üzeredir ve parazit, bağırsaklar tarafından emilmek üzere olan bu hazır besini kendisi kullanmaya başlar.Tabii bu sırada konak canlıya da zarar verirler.
En çok bilinen bir tür olan E - coli bakterisinin de kendi alt türleri arasına patojen özelliğe sahip bakterilerde vardır.Patojen bakteriler bir canlı içerisine girdiği zaman canlı üzerinde hastalık yapma özelliğine sahiptir.Tıp alanında özellikle ameliyathanelerde bu tip bakterilerin ameliyat esnasında açık olan yara bölgesine bulaşmaması için çok fazla sterilizasyon önlemleri alınır.
Sterilizasyon yöntemlerinin başında ise mikrop kırıcı kimyasallar gelir.Bunun dışında ısıtma, UV ışığına tutma ve buharlama gibi yöntemlerle cerrahi aletlerin temizlenmesi sağlanır.
UV yüksek enerjili bir ışık olup bakteri içerisine kadar nüfuz ederek bakterinin DNA sını parçalar. UV ışık dalga boyu bakteriyi kesin olarak öldürdüğünden dolayı gıda sanayin de sıklıkla kullanılır.
Soldaki şekilde patojen özelliğe sahip bir E - coli kolonisi görülüyor.Bu bakteriler kontamine olduğu canlı üzerinde ciddi rahatsızlıklara neden olurlar.
Koli basili (çomak) adı verilen diğer bir mikroorganizma türü ise kirli denizlerde ve durgun sularda yaşamaktadır.Koli basilleri belli bir sayının altında oldukları takdirde bulaştığı canlının kan hücreleri tarafından yok edilebilirler fakat sayıları arttıkça kan hücrelerine üstün gelmeye başlarlar ki nihayetinde ateşli hastalıklara neden olurlar.
Bu yüzden belirli periyotlarda denize girilen yerlerde Koli basili sayımı yapılır.
Soldaki resimde yine bir patojen mikroorganizma olan " Bacillus " yani çomak bakteri görülüyor.
Bir parazitin, yaşadığı canlı üzerinde hastalık yapma gücü ve süresi türden türe değişir. Öyle ki bazı parazit mikroorganizmalar hafif bir ateş meydana getirirken, bazı parazitler canlıyı bir kaç hafta içerisinde bile öldürebilmektedir.
Parazitlerin yaşamını ve hastalık yapıcı özelliklerini inceleyen bilim dalı ise " Parazitoloji " dir.
İlginç olan diğer bir bulgu ise parazit mikroorganizmaların konak canlılar dışında, kendi aralarında da savaş halinde olmalarıdır.
Biliyoruzki bakteriler ve diğer mikroorganizmalar çok hızlı üreyen canlılardır.Eğer bakteriler için özel hazırlanmış bir besi kabına 100 - 200 bakteriden oluşan bir koloniyi yerleştirip uygun koşulları sağlarsanız (37 C sıcaklık), bu bakteri topluluğunun sayısı 24 saat çerisinde milyonları bulabilir.
Dünya üzerinde ise neredeyse sonsuz denilecek kadar çok sayıda mikroorganizma vardır.Her bir mikroorganizmanın bu derece hızlı ürediğini var sayarsak dünyanın bir kaç saat içerisinde boğazına kadar mikroorganizmalara batması gerekecekti.
İşte mikroorganizmaların birbirleri arasındaki yaşam mücadelesi böyle bir duruma engel teşkil eder.Bir mikroorganizma, hem kendi grubundaki mikroorganizmalarla hemde diğer başka tür mikroorganizmalarla sürekli bir kimyasal savaş içerisindedir.
Bunu durumu bir grafikle gösterelim.
Şekilde bir bakteri kolonisinin, gerekli besin ve uygun şartlar altındaki populasyon - zaman grafiğini görmektesiniz.
Bakteriler başlangıçta az sayıda olup çok süratli bir şekilde üremeye başlarlar. A bölgesi bu hızlı üreme fazını göstermektedir.
Bakteri populasyonu büyüdükçe ortamdaki besin maddeleri azalmakta ve bakterilerin dışarıya verdiği toksik madde miktarında artış meydana gelmektedir.Besin maddelerinin azalması neticesinde üreme hızı belli bir limitin üzerine çıkamaz.Bu devre duraklama devridir ve B harfiyle gösterilmiştir.
C harfiyle gösterilen bölge ölüm devresidir.Bu devrede toksik madde miktarı besin maddesi miktarının çok üzerindedir.Ortamda çok fazla bulunan toksik maddeler bakteriler için zehir etkisi yapmakta ve ölümlerine neden olmaktadır.Dolayısıyla üreme hızı da ölümlere bağlı olarak süratle düşüş gösterir.
Eğer doğada böyle bir feed back mekanizması var olmasaydı şu an ortamdaki mikroorganizmalar yüzünden göz gözü görmeyecek ve yaşamdan söz edemeyecektik.
Mikroorganizmalar her ne kadar bizlerin gözünden kaçan önemsiz yaratıklar gibi gözükse de gerek yaşam biçimleri gerekse yerine getirdiği görevler bakımında doğanın dengesi için vazgeçilmez birer unsurlardır.Mikroorganizmalarda tıpkı diğer yaratıklar gibi kendisini tasarlayan varlığın emri doğrultusunda doğadaki tüm canlıların yaşamını devam ettirebilmesi için hiç durmadan çalışmaktadırlar.
Ön bilgi :
Bakteriler taksonomik olarak sınıflandırılırken " Prokaryot " sınıfına dahil edilirler.
Prokaryot sınıfındaki canlıların vücutları yalnızca bir hücreden oluşur ve vücutlarını oluşturan hücrede organel (mitokondri, ribozom, endoplazmik retikulum vs.) bulunmaz ve ayrıca sahip oldukları DNA nın muhafaza edildiği bir nukleusları (çekirdekleri) de yoktur.
Ökaryot (Eucaryota) sınıfına giren canlılar ise hem hücre içi organellere sahiptir hemde tek hücreli canlılardan (Algler, mayalar, archaeler vs.) çok hücreli canlılara kadar (kedi, tavşan gibi) geniş bir tür yelpazesine sahiptir.
Bakteriler şekillerine göre ve bulundukları ortama gösterdikleri toleransa göre sınıflandırılırlar.
Resimlerden en soldakinde görülen bakteri " Spirillum " adını alır.Adını şeklinden alan (spiral) bu bakteri, yoğunluğu (vizikositesi) çok yüksek sıvılarda rahatlıkla yüzebilmektedir. Bunu yaparken bakteri kendi ekseni etrafında dönerek tıpkı bir vidanın tahta yuva içerisinde ilerlediği gibi yüksek yoğunluklu sıvı ortam içerisinde hiç zorlanmadan hareket eder.
Ortadaki resimde görülen bakteri ise " Çomak (Bacillus) " bakteridir.Bu bakteriler pasif olarak hareket ederler.Yani bulundukları ortamın akımına bağlı olarak yer değiştirirler fakat flagellalarıyla (kamçı) aktif olarak hareket edebilenleride vardır. Flagellaya sahip bir bakteri çok süratli olarak yüzebilmektedir.
En sağdaki resimde ise bir " Kok (Coccus) " bakterisi görmektesiniz.Bu bakterilerin şekli ise küre gibidir.Fakat resimde tesbih taneleri gibi dizili bir koloni görülüyor.Bakterilerin bu şekilde sıralanıp koloni oluşturmasına ise
" Streptococcus " adı verilir.Aynı şekilde koloni oluşturan çomak yani " Bacillus " bakterilerine ise " Streptobacillus " adı verilir.
Bunun dışında bakteriler bulundukları ortamın şartlarına karşı gösterdikleri toleransa görede sınıflandırılırlar.Örneğin asitli ortama tolerans gösteren yada çok sıcak veya çok soğuk ortamlarda yaşayan bakteriler gibi.
Bakteriler çok geniş bir yaşama alanına sahiptirler. Anartika da 0 derecedeki buzulların içerisinde yaşadıkları gibi , " Gayzer " adı verilen ve 100 derece sıcaklıktaki kaynar su püskürten kuyularda bile yaşarlar.Bu kadar düşük soğuklukta ve bu kadar yüksek sıcaklıkta yaşamlarını devam ettirebilmeleri, vücutlarındaki koruyucu " Kalkan enzimleri " ile başarılır.
Soldaki şekilde bir " Metan " bakterisi görülmektedir.
Bu bakteriler yerin çok derinlerinde oksijen bulunmayan ortamlarda yaşamaktadırlar. Öyle ki oksijen gazı bu bakteriler için öldürücü etkisi olan bir zehir gibidir.Bu yüzden oksijenin ulaşamadığı derin yerlerde yaşarlar.
Endüstride kullanılan bu bakteriler gerekli ortam koşulları sağlanmak koşuluyla ortamdaki maddeleri kullanarak kendisi için enerji depolarken solunum son ürünü olarak ta metan gazını dışarı verir.Bu mükemmel biyokimyasal özellikleri sayesinde insanlar tarafından çöp toplama merkezlerinde metan gazı üretimi için kullanılırlar.
Mikroorganizmaların o kadar çok türü vardır ki bu türlerin yanlızca % 1'i insan ve diğer canlılar üzerinde hastalık meydana getirirler.Geriye kalan % 99'luk çoğunluğa sahip türler ise doğada simbiyotik yada kommensal olarak yaşarlar.
Bakterilerin bazı türleri " Spor " veya " Kist " adı verilen kalkanlarla kendilerini kötü şartlara karşı korurlar.Bakteriler bu kalkanlarla kendilerini yüzyıllar boyunca dış ortamdan izole edebilirler.Ortam şartları düzeldiği zaman kist veya sporlarını kırarak tekrar hücre içi metabolik faaliyetlerini harekete geçirirler.
Bakterilerin diğer bir mükemmel özellikleri ise birbirlerine DNA nakilleri yaparak iletişim kurmalarıdır.
Bir bakteri ya ortama başka bir bakteri tarafından bırakılmış DNA yı yada ölmüş ve parçalanmış bir bakterinin DNA sını hücre duvarından içeri alarak kendi DNA zincirine ekler.Bu sayede başka bakterilerin sahip olduğu DNA bilgilerini kendine ekleyerek direnç sağlar.
Bakterilerin bu özelliği tıp alanında büyük problem teşkil eder.Örneğin hastalandınız ve doktorunuz size belirli periyotlarda kullanmanız için antibiyotik (mikrop kırıcı) verdi.Eğer siz bu antibiyotiği gereği gibi kullanmayıp aksatırsanız, bakterilerin birbirleri arasında DNA alışverişinde bulunmalarına zaman bakımında yardım etmiş olursunuz.
Bir bakteri antibiyotiği algıladığında direnç genlerini hareke geçirerek bir tür protein üretir.Bu protein antibiyotiğe karşı bakteriyi korur.Bakteri bununlada kalmaz ve antibiyotiğe direnç geninin bir kopyasını çıkarıp ortama bırakır.Ortamda serbest dolanan ve direnç genini taşımayan diğer bir bakteri ise kopyalanan bu geni kendi bünyesine alarak kendisini dirençli hale getirmiş olur.
Bir bakterinin bu derece mükemmel bir donanımla antibiyotiklere ve ilaçlara karşı meydan okuması, ve oluşturduğu kalkanlarla yüzyıllar boyu hiç bir değişikliğe uğramadan kendini dış koşullara karşı koruyabilmesi, bir yaradılış harikası olduğunu gözler önüne sermektedir.
Ökaryotlar (Eucaryota) :
Ökaryotları prokaryotlardan en önemli özellik, DNA larını muhafaza eden bir nukleusa ve hücre içi organellere sahip olmalarıdır.
Ökaryotlardan en bilinenleri ise maya hücreleri, alg, amip, terliksi hayvan vb canlılardır.Bu canlılar çok geniş bir yaşam alanı yelpazesine sahiptir.Denizlerde, okyanuslarda, derelerde, göllerde, havuzlarda ve su birikintilerinde yaşayabilirler.
Soldaki resimde nukleusu oldukça belirgin olan (hücrenin ortasında) bir tatlı su mikroorganizmasını, sağdaki resimde ise bir ekmek mayasının karmaşık halini görmektesiniz. Tek hücreli bu canlılar bakterilere çok benzemekle birlikte gerek organelleri gerekse hücre içi metabolik faaliyetlerinin karmaşıklığı ile bakterilerden ayrılırlar.
Maya hücreleri de tıpkı bakteriler gibi koloni kurabilirler.Bu sayede hem kimyasal maddeleri ortak olarak kullanırlar hemde DNA değiş tokuşu yaparlar.Bu değiş tokuş işlemi ise yanyana gelip köprü kurmaları ile gerçekleşir.Bu olaya ise " Konjugasyon " adı verilir.
Tatlı sularda yaşayan çoğu tek hücreli canlılar " Ameboik " hareketler ile yer değiştirirler. Bu hareketleri nasıl meydana getirdikleri ise tam olarak anlaşılamamıştır.
Ameboik hareket, canlının vücudunun şekilden şekile girmesiyle meydana gelir. Bu canlıların beslenmeleri de yine ameboik hareketlerle gerçekleşir.
Hücre zarlarının dışarısında bulunan bir besini içeriye almak için canlı ilk olarak besinle temas eder ve hücre zarından içeriye doğru bir çöküntü oluşturur.
Besin bu çöküntünün içerisine girer girmez çöküntü ters taraftan kapanır ve kese halini alır.Daha sonra oluşan bu kesenin ağzı, besin maddesi hücrenin iç tarafına gelecek şekilde tekrar açılır.Ve böylelikle besin maddesi hücre içerisine alınmış olur.
Yandaki resimde, ameboik hareketlerle bir bitki artığını hücresinin içerisine almış olan bir " Alg " görülüyor.
Alg, besin maddesini hücre içerisine alır almaz Lizozom yani enzim keselerini faaliyete geçirir ve besini sindirmeye başlar.Sindirilen besin artıkları yine aynı şekilde kese oluşturma yöntemiyle dışarı atılır.
Resme dikkatlice baktığınızda hayvanın vücudunun içerisindeki karmaşık yapıları görebilirsiniz.Bu yapılar canlının organellerini temsil etmektedir ve kimyasallarla boyanmadığı zaman ışık mikroskobunda şeffaf olarak görünürler.
Bazı mikroorganizmalar ise ameboik hareketlerden ayrı olarak sahip oldukları flagellalarla hareket ederler.Bu flagellalar canlının arkasından uzanan kamçı benzeri yapılar olup ATP enerjisi kullanırlar.Buna karşın çok üstün bir hareket kabiliyetine sahiptirler.
Resimde de gördüğünüz gibi canlının arkasında fazla sayıda flagella bulunmaktadır.
Bu flagellalar bazı canlılarda mitokondri de üretilen ATP (Adenin Tri Fosfat) yi kullanırken bazılarında ise çıplak (+) yüklü protonları kullanırlar.
Flagellaların çok hızlı ve kıvrak olarak hareket etmesi hayvana olağan üstü bir hız kazandırır.Eğer bu canlı bir insan kadar büyük olsaydı suya bırakıldığında saatte 200 km. hızla yüzecekti.
Ancak mikroskopla görülebilen bu minicik canlılar aslında bizlerin gözünden kaçan çok büyük bir görevi yerine getirmektedirler.
Eğer bakteri ve diğer tüm mikroorganizmalar yer yüzünde var olmasaydı yere düşen bir yaprak, ölmüş bir hayvan veya gömülen bir insan cesedi asırlar boyunca hiç bir değişikliğe uğramadan yerlerinde kalacaktı.İşte bu mükemmel yaratıklar kendilerine yaratılıştan verilen emir doğrultusunda hareket ederek doğayı sürekli olarak temizlemekte ve ekolojik dengeyi sağlamaktadırlar.
Diğer bir mikroorganizma türü ise " Mantarlar " dır.Bu canlılar genellikle nemli yerlerde yaşamayı severler.İnsanlarda özellikle ayak parmakları arasında görülen mantar hastalığının kaynağı ise ayakların yıkandıktan sonra nemli bırakılmasıdır.
Genellikle ormanlarda ağaç diplerinde ve sulu ortamlarda yaşayan mantarlar, spor denilen bir tür eşey hücresi ile ürerler.
Soldaki resimde bir mantar spor hücresini, sağdaki resimde ise tıpkı bakteriler gibi koloni kurmuş bir mantar hücre grubunu görmektesiniz.Bu canlılarda tıpkı diğer mikroorganizmalar gibi denizsel ve karasal ekolojik dengelerin korunmasına yardımcı olmaktadırlar.
Parazitler :
Parazitler, bir canlıya bağımlı olarak yaşayabilen ve üzerinde yaşadığı canlıya zarar veren mikroorganizmalardır.Bu canlılardan bazıları çok büyük boyutlara ulaşabilecek kadar erginleşebilir.
Bir parazit üzerinde yaşadığı canlının besinine ortak olarak yaşamını sürdürür.Besine ortak olması ise üzerinde yaşadığı canlının zayıf düşmesine ve hastalanmasına neden olur.Günümüzde bilinen birçok hastalık parazitler neticesinde meydana gelir.
Parazitlerin en bilinenlerinden birisi ise kedi, köpek ve sığırlarda yaşayan şerittir.Şerit başlangıçta kistle kaplı bir yumurta halinde iken konak canlının sindirim sistemine geldiği zaman sahip olduğu kisti kırarak erginleşmeye başlar ve hayvanın bağırsağına yerleşir.
Resimde görülen hücreler, bir sığır tenyasının yumurtalarıdır.
Bu yumurtalar karmaşık bir çevrim sonrası hayvanın sindirim sistemine girdikten sonra bağırsaklara yerleşerek derhal gelişmeye başlarlar.
Bu gelişme ta ki hayvan erginleşip kancalarıyla konak hayvanın bağırsaklarına tutunana dek sürer.
Hayvanın kisti ise sığırın midesindeki asitler vasıtasıyla çözülerek sindirim kanalı boyunca bağırsağa kadar ilerler.
Parazitler genellikle üzerinde yaşadıkları konak canlılarının bağırsaklarında yaşarlar.
Bağırsak parazitler için vazgeçilmez bir mekandır çünkü bağırsakta besinler henüz sindirilmek üzeredir ve parazit, bağırsaklar tarafından emilmek üzere olan bu hazır besini kendisi kullanmaya başlar.Tabii bu sırada konak canlıya da zarar verirler.
En çok bilinen bir tür olan E - coli bakterisinin de kendi alt türleri arasına patojen özelliğe sahip bakterilerde vardır.Patojen bakteriler bir canlı içerisine girdiği zaman canlı üzerinde hastalık yapma özelliğine sahiptir.Tıp alanında özellikle ameliyathanelerde bu tip bakterilerin ameliyat esnasında açık olan yara bölgesine bulaşmaması için çok fazla sterilizasyon önlemleri alınır.
Sterilizasyon yöntemlerinin başında ise mikrop kırıcı kimyasallar gelir.Bunun dışında ısıtma, UV ışığına tutma ve buharlama gibi yöntemlerle cerrahi aletlerin temizlenmesi sağlanır.
UV yüksek enerjili bir ışık olup bakteri içerisine kadar nüfuz ederek bakterinin DNA sını parçalar. UV ışık dalga boyu bakteriyi kesin olarak öldürdüğünden dolayı gıda sanayin de sıklıkla kullanılır.
Soldaki şekilde patojen özelliğe sahip bir E - coli kolonisi görülüyor.Bu bakteriler kontamine olduğu canlı üzerinde ciddi rahatsızlıklara neden olurlar.
Koli basili (çomak) adı verilen diğer bir mikroorganizma türü ise kirli denizlerde ve durgun sularda yaşamaktadır.Koli basilleri belli bir sayının altında oldukları takdirde bulaştığı canlının kan hücreleri tarafından yok edilebilirler fakat sayıları arttıkça kan hücrelerine üstün gelmeye başlarlar ki nihayetinde ateşli hastalıklara neden olurlar.
Bu yüzden belirli periyotlarda denize girilen yerlerde Koli basili sayımı yapılır.
Soldaki resimde yine bir patojen mikroorganizma olan " Bacillus " yani çomak bakteri görülüyor.
Bir parazitin, yaşadığı canlı üzerinde hastalık yapma gücü ve süresi türden türe değişir. Öyle ki bazı parazit mikroorganizmalar hafif bir ateş meydana getirirken, bazı parazitler canlıyı bir kaç hafta içerisinde bile öldürebilmektedir.
Parazitlerin yaşamını ve hastalık yapıcı özelliklerini inceleyen bilim dalı ise " Parazitoloji " dir.
İlginç olan diğer bir bulgu ise parazit mikroorganizmaların konak canlılar dışında, kendi aralarında da savaş halinde olmalarıdır.
Biliyoruzki bakteriler ve diğer mikroorganizmalar çok hızlı üreyen canlılardır.Eğer bakteriler için özel hazırlanmış bir besi kabına 100 - 200 bakteriden oluşan bir koloniyi yerleştirip uygun koşulları sağlarsanız (37 C sıcaklık), bu bakteri topluluğunun sayısı 24 saat çerisinde milyonları bulabilir.
Dünya üzerinde ise neredeyse sonsuz denilecek kadar çok sayıda mikroorganizma vardır.Her bir mikroorganizmanın bu derece hızlı ürediğini var sayarsak dünyanın bir kaç saat içerisinde boğazına kadar mikroorganizmalara batması gerekecekti.
İşte mikroorganizmaların birbirleri arasındaki yaşam mücadelesi böyle bir duruma engel teşkil eder.Bir mikroorganizma, hem kendi grubundaki mikroorganizmalarla hemde diğer başka tür mikroorganizmalarla sürekli bir kimyasal savaş içerisindedir.
Bunu durumu bir grafikle gösterelim.
Şekilde bir bakteri kolonisinin, gerekli besin ve uygun şartlar altındaki populasyon - zaman grafiğini görmektesiniz.
Bakteriler başlangıçta az sayıda olup çok süratli bir şekilde üremeye başlarlar. A bölgesi bu hızlı üreme fazını göstermektedir.
Bakteri populasyonu büyüdükçe ortamdaki besin maddeleri azalmakta ve bakterilerin dışarıya verdiği toksik madde miktarında artış meydana gelmektedir.Besin maddelerinin azalması neticesinde üreme hızı belli bir limitin üzerine çıkamaz.Bu devre duraklama devridir ve B harfiyle gösterilmiştir.
C harfiyle gösterilen bölge ölüm devresidir.Bu devrede toksik madde miktarı besin maddesi miktarının çok üzerindedir.Ortamda çok fazla bulunan toksik maddeler bakteriler için zehir etkisi yapmakta ve ölümlerine neden olmaktadır.Dolayısıyla üreme hızı da ölümlere bağlı olarak süratle düşüş gösterir.
Eğer doğada böyle bir feed back mekanizması var olmasaydı şu an ortamdaki mikroorganizmalar yüzünden göz gözü görmeyecek ve yaşamdan söz edemeyecektik.
Mikroorganizmalar her ne kadar bizlerin gözünden kaçan önemsiz yaratıklar gibi gözükse de gerek yaşam biçimleri gerekse yerine getirdiği görevler bakımında doğanın dengesi için vazgeçilmez birer unsurlardır.Mikroorganizmalarda tıpkı diğer yaratıklar gibi kendisini tasarlayan varlığın emri doğrultusunda doğadaki tüm canlıların yaşamını devam ettirebilmesi için hiç durmadan çalışmaktadırlar.
Orkide
Orkidelerin Dünyasına Hoş Geldiniz
Orkide dünyanın en sevilen çiçekleri arasında birinci sırada, en çok satılan çiçekler listesinde ise Atatürk çiçeğinden sonra ikinci sırada yer almaktadır. Atatürk çiçeği yapraklarında ki kırmızı rengi gittikten sonra genellikle atıldığı için sürekli yenileriyle değiştiriliyor olması satış rakamını artırmaktadır. Oysa orkideler çok yıllık bitkilerdir bir kez alındıktan sonra uzun yıllar evimizi süsler. Her yıl düzenli çiçek açarlar. Bazı türler yılda iki üç kez açabilir. Orkidelerin uzun yıllar yaşaması yetiştiren kişiyle arasında bağ kurmasına yol açmakta dost olarak görülmektedir.
Orkideler ilk keşfedildikleri yıllardan beri cazibesini korumuş git gide artan ilgi odağı olmayı başarmışlardır. Kimi zaman evlenme tekliflerinin vazgeçilmezi, kimi zaman düğün buketi, kimi zaman söyleyemediklerimizin tercümanı, ailenin parçası, en nihayetinde dostumuz olmuştur. Orkide yalnızca çiçek değil aynı zamanda yazın vaz geçemediğimiz dondurmamızın, kışın salepimizin tadıdır. Tüm dünyaca bilinen Kahraman Maraş dondurmamız ününü bu bölgede yetişen salep orkidesinin köklerinden elde edilen toza borçludur.
Orkide ailesi yaklaşık 35 binin üzerinde tür, yüz binin üzerinde meleziyle dünyanın en geniş çiçekli bitki ailelerinden biridir. Bu kadar geniş bir çeşitlilik olunca çok farklı bölgelerde çok farklı yaşam koşulları süren türlerin olması kaçınılmazdır. Kimi tropik ormanlarda ağaç üstlerinde epifitik olarak kimi salep orkidesi gibi dağlarda toprak içerisinde yetişmektedir.
Onlarca filme konu olan, şiirler, kitaplar yazılan bu bitkileri yakından tanımak istiyorsanız o zaman doğanın en egzotik en muhteşem çiçekleri orkidelerin dünyasına hoş geldiniz.
Orkideler ilk keşfedildikleri yıllardan beri cazibesini korumuş git gide artan ilgi odağı olmayı başarmışlardır. Kimi zaman evlenme tekliflerinin vazgeçilmezi, kimi zaman düğün buketi, kimi zaman söyleyemediklerimizin tercümanı, ailenin parçası, en nihayetinde dostumuz olmuştur. Orkide yalnızca çiçek değil aynı zamanda yazın vaz geçemediğimiz dondurmamızın, kışın salepimizin tadıdır. Tüm dünyaca bilinen Kahraman Maraş dondurmamız ününü bu bölgede yetişen salep orkidesinin köklerinden elde edilen toza borçludur.
Orkide ailesi yaklaşık 35 binin üzerinde tür, yüz binin üzerinde meleziyle dünyanın en geniş çiçekli bitki ailelerinden biridir. Bu kadar geniş bir çeşitlilik olunca çok farklı bölgelerde çok farklı yaşam koşulları süren türlerin olması kaçınılmazdır. Kimi tropik ormanlarda ağaç üstlerinde epifitik olarak kimi salep orkidesi gibi dağlarda toprak içerisinde yetişmektedir.
Onlarca filme konu olan, şiirler, kitaplar yazılan bu bitkileri yakından tanımak istiyorsanız o zaman doğanın en egzotik en muhteşem çiçekleri orkidelerin dünyasına hoş geldiniz.
Kaydol:
Kayıtlar (Atom)