biyoloji

 

biyoloji

Biyoloji veya dirim bilimi, ya┼čam─▒n bilimsel olarak incelenmesidir. Geni┼č bir kapsama sahip bir do─ča bilimidir ancak onu tek ve tutarl─▒ bir alan olarak birbirine ba─člayan birka├ž birle┼čtirici temas─▒ vard─▒r. ├ľrne─čin, t├╝m organizmalar, gelecek nesillere aktar─▒labilen genlerde kodlanm─▒┼č kal─▒tsal bilgileri i┼čleyen h├╝crelerden olu┼čur. Bir di─čer ana tema ise ya┼čam─▒n birli─čini ve ├že┼čitlili─čini a├ž─▒klayan evrimdir. Enerji i┼čleme, organizmalar─▒n hareket etmesine, b├╝y├╝mesine ve ├žo─čalmas─▒na izin verdi─či i├žin ya┼čam i├žin de ├Ânemlidir. Son olarak, t├╝m organizmalar kendi i├ž ortamlar─▒n─▒ d├╝zenleyebilmektedir.

Biyologlar, bir h├╝crenin molek├╝ler biyolojisinden bitki ve hayvanlar─▒n anatomi ve fizyolojisine ve pop├╝lasyonlar─▒n evrimine kadar ya┼čam─▒ ├žoklu organizasyon seviyelerinde inceleyebilirler. Bu nedenle, biyoloji i├žinde her biri ara┼čt─▒rma sorular─▒n─▒n do─čas─▒ ve kulland─▒klar─▒ ara├žlarla tan─▒mlanan ├žok say─▒da alt disiplin vard─▒r. Di─čer bilim insanlar─▒ gibi biyologlar da g├Âzlem yapmak, sorular sormak, hipotezler ├╝retmek, deneyler yapmak ve ├ževrelerindeki d├╝nya hakk─▒nda sonu├žlar ├ž─▒karmak i├žin bilimsel y├Ântemi kullan─▒rlar.

D├╝nya ├╝zerinde 3,7 milyar y─▒ldan daha uzun bir s├╝re ├Ânce ortaya ├ž─▒kan ya┼čam son derece ├že┼čitlidir. Biyologlar, arkea ve bakteriler gibi prokaryotik organizmalardan protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar gibi ├Âkaryotik organizmalara kadar ├že┼čitli ya┼čam bi├žimlerini incelemeye ve s─▒n─▒fland─▒rmaya ├žal─▒┼čm─▒┼člard─▒r. Bu ├že┼čitli organizmalar, biyofiziksel ├ževreleri arac─▒l─▒─č─▒yla besin ve enerji d├Âng├╝s├╝nde ├Âzel roller oynad─▒klar─▒ bir ekosistemin biyolojik ├že┼čitlili─čine katk─▒da bulunurlar.

Biyoloji ya┼čam bilimidir. Biyomolek├╝ller ve h├╝crelerden organizmalara ve pop├╝lasyonlara kadar bir├žok seviyeyi kapsar.
Biyoloji ya┼čam bilimidir. Biyomolek├╝ller ve h├╝crelerden organizmalara ve pop├╝lasyonlara kadar bir├žok seviyeyi kapsar.

{tocify} $title={─░├žindekiler}

Tarihi

T─▒bb─▒ da i├žeren bilimin en eski k├Âkleri M├ľ 3000 ila 1200 y─▒llar─▒nda Antik M─▒s─▒r ve Mezopotamya'ya kadar uzanmaktad─▒r. Onlar─▒n katk─▒lar─▒ antik Yunan do─ča felsefesini ┼čekillendirmi┼čtir. Aristoteles (M├ľ 384-322) gibi Antik Yunan filozoflar─▒ biyolojik bilginin geli┼čimine b├╝y├╝k katk─▒da bulunmu┼člard─▒r. Biyolojik nedenselli─či ve ya┼čam─▒n ├že┼čitlili─čini ara┼čt─▒rm─▒┼čt─▒r. Halefi Theophrastus, bitkilerin bilimsel olarak incelenmesine ba┼člam─▒┼čt─▒r. Orta ├ça─č ─░slam d├╝nyas─▒nda biyoloji ├╝zerine yazan ├ólimler aras─▒nda Cahiz (781-869), botanik ├╝zerine yazan D├«never├« (828-896) ve anatomi ve fizyoloji ├╝zerine yazan Razi (865-925) yer al─▒r. T─▒p ├Âzellikle Yunan filozof gelene─činde ├žal─▒┼čan ─░slam ├ólimleri taraf─▒ndan iyi ├žal─▒┼č─▒lm─▒┼č, do─ča tarihi ise b├╝y├╝k ├Âl├ž├╝de Aristoteles├ži d├╝┼č├╝nceye dayanm─▒┼čt─▒r.

Anton van Leeuwenhoek'un mikroskobu dramatik bir ┼čekilde geli┼čtirmesiyle biyoloji h─▒zla geli┼čmeye ba┼člad─▒. O zaman bilim adamlar─▒ spermatozoa, bakteri, infusoria ve mikroskobik ya┼čam─▒n ├že┼čitlili─čini ke┼čfettiler. Jan Swammerdam'─▒n ara┼čt─▒rmalar─▒ entomolojiye yeni bir ilgi duyulmas─▒na yol a├žt─▒ ve mikroskobik diseksiyon ve boyama tekniklerinin geli┼čtirilmesine yard─▒mc─▒ oldu. Mikroskopideki geli┼čmelerin biyolojik d├╝┼č├╝nce ├╝zerinde derin bir etkisi olmu┼čtur. 19. y├╝zy─▒l─▒n ba┼člar─▒nda biyologlar h├╝crenin merkezi ├Ânemine i┼čaret ettiler. 1838'de Schleiden ve Schwann, (1) organizmalar─▒n temel biriminin h├╝cre oldu─ču ve (2) tek tek h├╝crelerin ya┼čam─▒n t├╝m ├Âzelliklerine sahip oldu─ču y├Ân├╝ndeki evrensel fikirleri desteklemeye ba┼člad─▒lar, ancak (3) t├╝m h├╝crelerin di─čer h├╝crelerin b├Âl├╝nmesinden meydana geldi─či fikrine kar┼č─▒ ├ž─▒karak kendili─činden olu┼čumu desteklemeye devam ettiler. Ancak Robert Remak ve Rudolf Virchow ├╝├ž├╝nc├╝ ilkeyi somutla┼čt─▒rmay─▒ ba┼čard─▒lar ve 1860'lara gelindi─činde biyologlar─▒n ├žo─ču h├╝cre teorisinde birle┼čen ├╝├ž ilkeyi de kabul etti.

sinek diyagram─▒
Robert Hooke'un 1665 tarihli yenilik├ži Micrographia kitab─▒ndan bir sinek diyagram─▒.

Bu arada, taksonomi ve s─▒n─▒fland─▒rma do─ča tarih├žilerinin odak noktas─▒ haline geldi. Carl Linnaeus 1735 y─▒l─▒nda do─čal d├╝nya i├žin temel bir taksonomi yay─▒nlad─▒ ve 1750'lerde t├╝m t├╝rler i├žin bilimsel isimler ortaya koydu. Georges-Louis Leclerc, t├╝rleri yapay kategoriler, canl─▒ formlar─▒ ise ┼čekillendirilebilir olarak ele ald─▒, hatta ortak soy olas─▒l─▒─č─▒n─▒ ├Âne s├╝rd├╝.

Charles Darwin 1842 y─▒l─▒nda T├╝rlerin K├Âkeni'nin ilk tasla─č─▒n─▒ kaleme ald─▒.

Ciddi evrimsel d├╝┼č├╝nce, tutarl─▒ bir evrim teorisi sunan Jean-Baptiste Lamarck'─▒n ├žal─▒┼čmalar─▒yla ortaya ├ž─▒km─▒┼čt─▒r. ─░ngiliz do─ča bilimci Charles Darwin, Humboldt'un biyoco─črafi yakla┼č─▒m─▒n─▒, Lyell'in tekd├╝ze jeolojisini, Malthus'un n├╝fus art─▒┼č─▒ ├╝zerine yaz─▒lar─▒n─▒ ve kendi morfolojik uzmanl─▒─č─▒ ile kapsaml─▒ do─ča g├Âzlemlerini birle┼čtirerek do─čal se├žilime dayal─▒ daha ba┼čar─▒l─▒ bir evrim teorisi olu┼čturdu; benzer ak─▒l y├╝r├╝tme ve kan─▒tlar Alfred Russel Wallace'─▒n ba─č─▒ms─▒z olarak ayn─▒ sonu├žlara ula┼čmas─▒n─▒ sa─člad─▒.

Modern geneti─čin temeli 1865 y─▒l─▒nda Gregor Mendel'in ├žal─▒┼čmalar─▒yla ba┼člam─▒┼čt─▒r. Bu ├žal─▒┼čma biyolojik kal─▒t─▒m─▒n ilkelerini ana hatlar─▒yla ortaya koymu┼čtur. Ancak Mendel'in ├žal─▒┼čmalar─▒n─▒n ├Ânemi, modern sentezin, Darwinci evrim ile klasik geneti─či uzla┼čt─▒rmas─▒yla evrimin birle┼čik bir teori haline geldi─či 20. y├╝zy─▒l─▒n ba┼člar─▒na kadar anla┼č─▒lamam─▒┼čt─▒r. 1940'larda ve 1950'lerin ba┼č─▒nda Alfred Hershey ve Martha Chase taraf─▒ndan yap─▒lan bir dizi deney, genler olarak bilinen ├Âzellik ta┼č─▒y─▒c─▒ birimleri bar─▒nd─▒ran kromozomlar─▒n bile┼čeni olarak DNA'ya i┼čaret etti. James Watson ve Francis Crick'in 1953'te DNA'n─▒n ├žift sarmal yap─▒s─▒n─▒ ke┼čfetmesiyle birlikte vir├╝sler ve bakteriler gibi yeni model organizma t├╝rlerine odaklan─▒lmas─▒, molek├╝ler genetik ├ža─č─▒na ge├ži┼či i┼čaret etmi┼čtir. 1950'lerden itibaren biyoloji, molek├╝ler alanda b├╝y├╝k ├Âl├ž├╝de geni┼člemi┼čtir. DNA'n─▒n kodonlar i├žerdi─či anla┼č─▒ld─▒ktan sonra genetik kod Har Gobind Khorana, Robert W. Holley ve Marshall Warren Nirenberg taraf─▒ndan k─▒r─▒lm─▒┼čt─▒r. ─░nsan Genom Projesi 1990 y─▒l─▒nda insan genomunun haritas─▒n─▒ ├ž─▒karmak i├žin ba┼člat─▒ld─▒.

Kimyasal temel

Atomlar ve molek├╝ller

T├╝m organizmalar kimyasal elementlerden olu┼čur; oksijen, karbon, hidrojen ve azot t├╝m organizmalar─▒n k├╝tlesinin ├žo─čunu (%96), kalsiyum, fosfor, k├╝k├╝rt, sodyum, klor ve magnezyum ise geri kalan─▒n─▒n tamam─▒n─▒ olu┼čturur. Farkl─▒ elementler birle┼čerek ya┼čam i├žin temel olan su gibi bile┼čikler olu┼čturabilir. Biyokimya, canl─▒ organizmalar i├žindeki ve bunlarla ilgili kimyasal s├╝re├žlerin incelenmesidir. Molek├╝ler biyoloji, molek├╝ler sentez, modifikasyon, mekanizmalar ve etkile┼čimler dahil olmak ├╝zere h├╝creler i├žindeki ve aras─▒ndaki biyolojik aktivitenin molek├╝ler temelini anlamaya ├žal─▒┼čan biyoloji dal─▒d─▒r.

Su

Ya┼čam, yakla┼č─▒k 3,8 milyar y─▒l ├Ânce olu┼čan D├╝nya'n─▒n ilk okyanusundan ortaya ├ž─▒kt─▒. O zamandan beri su, her organizmada en ├žok bulunan molek├╝l olmaya devam etmektedir. Su, sulu bir ├ž├Âzelti olu┼čturmak i├žin sodyum ve klor├╝r iyonlar─▒ veya di─čer k├╝├ž├╝k molek├╝ller gibi ├ž├Âz├╝nen maddeleri ├ž├Âzebilen etkili bir ├ž├Âz├╝c├╝ oldu─ču i├žin ya┼čam i├žin ├Ânemlidir. Suda ├ž├Âz├╝nd├╝kten sonra, bu ├ž├Âz├╝nen maddelerin birbirleriyle temas etme olas─▒l─▒─č─▒ daha y├╝ksektir ve bu nedenle ya┼čam─▒ s├╝rd├╝ren kimyasal reaksiyonlarda yer al─▒rlar. Molek├╝ler yap─▒s─▒ bak─▒m─▒ndan su, iki hidrojen (H) atomunun bir oksijen (O) atomuna (H2O) polar kovalent ba─člarla ba─članmas─▒yla olu┼čan b├╝k├╝lm├╝┼č bir ┼čekle sahip k├╝├ž├╝k bir polar molek├╝ld├╝r. O-H ba─člar─▒ polar oldu─čundan, oksijen atomu hafif bir negatif y├╝ke ve iki hidrojen atomu hafif bir pozitif y├╝ke sahiptir. Suyun bu polar ├Âzelli─či, hidrojen ba─člar─▒ yoluyla di─čer su molek├╝llerini ├žekmesini sa─člar ve bu da suyu kohezyon hale getirir. Y├╝zey gerilimi, s─▒v─▒ y├╝zeyindeki molek├╝ller aras─▒ndaki ├žekimden kaynaklanan kohezif kuvvetten kaynaklan─▒r. Su ayn─▒ zamanda polar veya y├╝kl├╝ su d─▒┼č─▒ molek├╝llerin y├╝zeyine yap─▒┼čabildi─či i├žin adeziftir. Su, s─▒v─▒ olarak kat─▒ (veya buz) oldu─čundan daha yo─čundur. Suyun bu benzersiz ├Âzelli─či, buzun g├Âletler, g├Âller ve okyanuslar gibi s─▒v─▒ suyun ├╝zerinde y├╝zmesine ve b├Âylece a┼ča─č─▒daki s─▒v─▒y─▒ yukar─▒daki so─čuk havadan yal─▒tmas─▒na olanak tan─▒r. Su, etanol gibi di─čer ├ž├Âz├╝c├╝lerden daha y├╝ksek bir ├Âzg├╝l ─▒s─▒ kapasitesi sa─člayarak enerjiyi emme kapasitesine sahiptir. Bu nedenle s─▒v─▒ suyu, su buhar─▒na d├Ân├╝┼čt├╝rmek ├╝zere su molek├╝lleri aras─▒ndaki hidrojen ba─člar─▒n─▒ k─▒rmak i├žin b├╝y├╝k miktarda enerjiye ihtiya├ž vard─▒r. Bir molek├╝l olarak su tamamen kararl─▒ de─čildir, ├ž├╝nk├╝ her bir su molek├╝l├╝ tekrar bir su molek├╝l├╝ne d├Ân├╝┼čmeden ├Ânce s├╝rekli olarak hidrojen ve hidroksil iyonlar─▒na ayr─▒┼č─▒r. Saf suda, hidrojen iyonlar─▒n─▒n say─▒s─▒ hidroksil iyonlar─▒n─▒n say─▒s─▒n─▒ dengeler (veya e┼čitler), bu da pH'─▒n n├Âtr olmas─▒yla sonu├žlan─▒r.

Su molek├╝lleri aras─▒ndaki hidrojen ba─člar─▒ modeli
Su molek├╝lleri aras─▒ndaki hidrojen ba─člar─▒ modeli

Organik bile┼čikler

Organik bile┼čikler, hidrojen gibi ba┼čka bir elemente ba─čl─▒ karbon i├žeren molek├╝llerdir. Su haricinde, her organizmay─▒ olu┼čturan neredeyse b├╝t├╝n molek├╝ller karbon i├žerir. Karbon, di─čer d├Ârt atomla kovalent ba─člar olu┼čturabilir ve bu da ├že┼čitli, b├╝y├╝k ve karma┼č─▒k molek├╝ller olu┼čturmas─▒n─▒ sa─člar. ├ľrne─čin, tek bir karbon atomu metanda oldu─ču gibi d├Ârt tek kovalent ba─č, karbondioksitte (CO2) oldu─ču gibi iki adet ikili kovalent ba─č veya karbonmonoksitte (CO) oldu─ču gibi ├╝├žl├╝ kovalent ba─č olu┼čturabilir. Ayr─▒ca karbon, oktan gibi birbirine ba─čl─▒ karbon-karbon ba─člar─▒ndan olu┼čan ├žok uzun zincirler veya glukoz gibi halka benzeri yap─▒lar olu┼čturabilir.

Glukoz gibi organik bile┼čikler organizmalar i├žin hayati ├Âneme sahiptir.
Glukoz gibi organik bile┼čikler organizmalar i├žin hayati ├Âneme sahiptir.

Organik bir molek├╝l├╝n en basit ┼čekli, bir karbon atomu zincirine ba─članm─▒┼č hidrojen atomlar─▒ndan olu┼čan geni┼č bir organik bile┼čik ailesi olan hidrokarbondur. Bir hidrokarbon omurgas─▒, oksijen (O), hidrojen (H), fosfor (P) ve k├╝k├╝rt (S) gibi di─čer elementlerle ikame edilebilir ve bu da o bile┼či─čin kimyasal davran─▒┼č─▒n─▒ de─či┼čtirebilir. Bu elementleri (O-, H-, P- ve S-) i├žeren ve merkezi bir karbon atomuna veya iskeletine ba─članm─▒┼č atom gruplar─▒na fonksiyonel gruplar denir. Organizmalarda bulunabilen alt─▒ ├Ânemli fonksiyonel grup vard─▒r: amino grubu, karboksil grubu, karbonil grubu, hidroksil grubu, fosfat grubu ve s├╝lfhidril grubu.

1953 y─▒l─▒nda Miller-Urey deneyi, organik bile┼čiklerin D├╝nya'n─▒n erken d├Ânemlerindeki ko┼čullar─▒ taklit eden kapal─▒ bir sistem i├žinde abiyotik olarak sentezlenebilece─čini g├Âstermi┼č, b├Âylece karma┼č─▒k organik molek├╝llerin D├╝nya'n─▒n erken d├Ânemlerinde kendili─činden ortaya ├ž─▒km─▒┼č olabilece─čini ├Âne s├╝rm├╝┼čt├╝r (bkz. abiyogenez).

Makromolek├╝ller

Makromolek├╝ller, daha k├╝├ž├╝k alt birimlerden veya monomerlerden olu┼čan b├╝y├╝k molek├╝llerdir. Monomerler; ┼čekerler, amino asitler ve n├╝kleotitleri i├žerir. Karbonhidratlar, ┼čekerlerin monomerlerini ve polimerlerini i├žerir. Lipitler, polimerlerden olu┼čmayan tek makromolek├╝l s─▒n─▒f─▒d─▒r. B├╝y├╝k ├Âl├ž├╝de polar olmayan ve hidrofobik (su itici) maddeler olan steroidleri, fosfolipitleri ve ya─člar─▒ i├žerir. Proteinler makromolek├╝llerin en ├že┼čitlisidir. Enzimleri, ta┼č─▒ma proteinlerini, b├╝y├╝k sinyal molek├╝llerini, antikorlar─▒ ve yap─▒sal proteinleri i├žerirler. Bir proteinin temel birimi (veya monomeri) bir amino asittir. Proteinlerde yirmi amino asit kullan─▒l─▒r. N├╝kleik asitler, n├╝kleotit polimerleridir. ─░┼člevleri kal─▒tsal bilgiyi depolamak, iletmek ve ifade etmektir.

hemoglobin proteini
Bir hemoglobin proteininin (a) primer, (b) sekonder, (c) tersiyer ve (d) kuaterner yap─▒lar─▒

H├╝creler

H├╝cre teorisi, h├╝crelerin ya┼čam─▒n temel birimleri oldu─čunu, t├╝m canl─▒lar─▒n bir veya daha fazla h├╝creden olu┼čtu─čunu ve t├╝m h├╝crelerin h├╝cre b├Âl├╝nmesi yoluyla ├Ânceden var olan h├╝crelerden meydana geldi─čini belirtir. ├ço─ču h├╝cre ├žok k├╝├ž├╝kt├╝r, ├žaplar─▒ 1 ile 100 mikrometre aras─▒nda de─či┼čir ve bu nedenle yaln─▒zca ─▒┼č─▒k veya elektron mikroskobu alt─▒nda g├Âr├╝lebilir. Genel olarak iki t├╝r h├╝cre vard─▒r: ├žekirdek i├žeren ├Âkaryotik h├╝creler ve ├žekirdek i├žermeyen prokaryotik h├╝creler. Prokaryotlar bakteri gibi tek h├╝creli organizmalard─▒r, ├Âkaryotlar ise tek h├╝creli veya ├žok h├╝creli olabilir. ├çok h├╝creli organizmalarda, organizman─▒n v├╝cudundaki her h├╝cre nihayetinde d├Âllenmi┼č bir yumurtadaki tek bir h├╝creden t├╝remi┼čtir.

H├╝cre yap─▒s─▒

Her h├╝cre, sitoplazmas─▒n─▒ h├╝cre d─▒┼č─▒ bo┼čluktan ay─▒ran bir h├╝cre zar─▒ i├žinde yer al─▒r. Bir h├╝cre zar─▒, ├že┼čitli s─▒cakl─▒klarda ak─▒┼čkanl─▒klar─▒n─▒ korumak i├žin fosfolipitler aras─▒nda yer alan kolesteroller de dahil olmak ├╝zere ├žift katl─▒ lipit katman─▒ndan olu┼čur. H├╝cre zarlar─▒ yar─▒ ge├žirgendir; oksijen, karbondioksit ve su gibi k├╝├ž├╝k molek├╝llerin ge├žmesine izin verirken daha b├╝y├╝k molek├╝llerin ve iyonlar gibi y├╝kl├╝ par├žac─▒klar─▒n hareketini k─▒s─▒tlar. H├╝cre zarlar─▒ ayr─▒ca, zar ta┼č─▒y─▒c─▒lar─▒ olarak hizmet eden zar boyunca giden integral zar proteinleri ve h├╝cre zar─▒n─▒n d─▒┼č taraf─▒na gev┼ček bir ┼čekilde ba─članan ve h├╝creyi ┼čekillendiren enzimler olarak hareket eden periferik proteinler de dahil olmak ├╝zere zar proteinleri i├žerir. H├╝cre zarlar─▒ h├╝cre adezyonu, elektrik enerjisinin depolanmas─▒ ve h├╝cre sinyalizasyonu gibi ├že┼čitli h├╝cresel s├╝re├žlerde yer al─▒r ve h├╝cre duvar─▒, glikokaliks ve h├╝cre iskeleti gibi ├že┼čitli h├╝cre d─▒┼č─▒ ve i├ži yap─▒lar i├žin ba─člant─▒ y├╝zeyi g├Ârevi g├Âr├╝r.

├çe┼čitli organelleri g├Âsteren bir hayvan h├╝cresinin yap─▒s─▒
├çe┼čitli organelleri g├Âsteren bir hayvan h├╝cresinin yap─▒s─▒

Bir h├╝crenin sitoplazmas─▒ i├žinde proteinler ve n├╝kleik asitler gibi bir├žok biyomolek├╝l bulunur. Biyomolek├╝llere ek olarak, ├Âkaryotik h├╝creler, kendi lipit ├žift tabakalar─▒na sahip olan veya uzamsal olarak birimler olan organel ad─▒ verilen ├Âzel yap─▒lara sahiptir. Bu organeller, h├╝crenin DNA's─▒n─▒n ├žo─čunu i├žeren h├╝cre ├žekirde─čini veya h├╝cresel s├╝re├žlere g├╝├ž sa─člamak i├žin adenozin trifosfat (ATP) ├╝reten mitokondriyi i├žerir. Endoplazmik retikulum ve Golgi ayg─▒t─▒ gibi di─čer organeller s─▒ras─▒yla proteinlerin sentezinde ve paketlenmesinde rol oynar. Proteinler gibi biyomolek├╝ller, bir ba┼čka ├Âzelle┼čmi┼č organel olan lizozomlar taraf─▒ndan yutulabilir. Bitki h├╝creleri, bitki h├╝cresine destek sa─člayan bir h├╝cre duvar─▒, ┼čeker ├╝retmek i├žin g├╝ne┼č ─▒┼č─▒─č─▒ enerjisini toplayan kloroplastlar ve bitki tohumlar─▒n─▒n ├žo─čalt─▒lmas─▒ ve par├žalanmas─▒nda yer alman─▒n yan─▒ s─▒ra depolama ve yap─▒sal destek sa─člayan kofullar gibi onlar─▒ hayvan h├╝crelerinden ay─▒ran ek organellere sahiptir. ├ľkaryotik h├╝creler ayr─▒ca mikrot├╝b├╝ller, ara filamentler ve mikrofilamentlerden olu┼čan h├╝cre iskeletine sahiptir; bunlar─▒n t├╝m├╝ h├╝creye destek sa─člar ve h├╝cre ile organellerinin hareketinde rol oynar. Yap─▒sal bile┼čimleri a├ž─▒s─▒ndan mikrot├╝b├╝ller t├╝b├╝linden (├Ârne─čin ╬▒-tubulin ve ╬▓-tubulin) olu┼čurken ara filamentler fibr├Âz proteinlerden olu┼čur. Mikrofilamentler, di─čer protein iplikleriyle etkile┼čime giren aktin molek├╝llerinden olu┼čur.

bitki h├╝cresinin yap─▒s─▒
Bir bitki h├╝cresinin yap─▒s─▒

Metabolizma

T├╝m h├╝creler, h├╝cresel s├╝re├žleri s├╝rd├╝rebilmek i├žin enerjiye ihtiya├ž duyar. Metabolizma, bir organizmadaki kimyasal reaksiyonlar b├╝t├╝n├╝d├╝r. Metabolizman─▒n ├╝├ž ana amac─▒ ┼čunlard─▒r: h├╝cresel s├╝re├žleri y├╝r├╝tmek i├žin g─▒dan─▒n enerjiye d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lmesi; g─▒da/yak─▒t─▒n monomer yap─▒ ta┼člar─▒na d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lmesi; ve metabolik at─▒klar─▒n ortadan kald─▒r─▒lmas─▒. Enzim katalizli bu reaksiyonlar organizmalar─▒n b├╝y├╝mesini ve ├žo─čalmas─▒n─▒, yap─▒lar─▒n─▒ korumas─▒n─▒ ve ├ževrelerine tepki vermesini sa─člar. Metabolik reaksiyonlar katabolik - bile┼čiklerin par├žalanmas─▒ (├Ârne─čin, glikozun h├╝cresel solunumla piruvata par├žalanmas─▒); veya anabolik - bile┼čiklerin olu┼čturulmas─▒ (sentez) (proteinler, karbonhidratlar, lipitler ve n├╝kleik asitler gibi) olarak kategorize edilebilir. Genellikle katabolizma enerji a├ž─▒─ča ├ž─▒kar─▒r ve anabolizma enerji t├╝ketir. Metabolizman─▒n kimyasal reaksiyonlar─▒, bir kimyasal─▒n bir dizi ad─▒mla ba┼čka bir kimyasala d├Ân├╝┼čt├╝r├╝ld├╝─č├╝ ve her ad─▒m─▒n belirli bir enzim taraf─▒ndan kolayla┼čt─▒r─▒ld─▒─č─▒ metabolik yollar halinde d├╝zenlenir. Enzimler metabolizma i├žin ├žok ├Ânemlidir, ├ž├╝nk├╝ organizmalar─▒n enerji gerektiren ve kendili─činden ger├žekle┼čmeyecek reaksiyonlar─▒, enerji a├ž─▒─ča ├ž─▒karan spontane reaksiyonlara ba─člayarak y├╝r├╝tmelerini sa─člarlar. Enzimler, reaktanlar─▒ ├╝r├╝nlere d├Ân├╝┼čt├╝rmek i├žin gereken aktivasyon enerjisi miktar─▒n─▒ azaltarak kataliz├Âr g├Ârevi g├Âr├╝rler - bir reaksiyonun daha h─▒zl─▒ ilerlemesini sa─člarlar. Enzimler ayr─▒ca, ├Ârne─čin h├╝crenin ├ževresindeki de─či┼čikliklere veya di─čer h├╝crelerden gelen sinyallere yan─▒t olarak bir metabolik reaksiyonun h─▒z─▒n─▒n d├╝zenlenmesine de izin verir.

Enzim katalizli bir ekzotermik reaksiyon ├Ârne─či
Enzim katalizli bir ekzotermik reaksiyon ├Ârne─či

H├╝cresel solunum

H├╝cresel solunum, besinlerden gelen kimyasal enerjiyi adenozin trifosfata (ATP) d├Ân├╝┼čt├╝rmek ve ard─▒ndan at─▒k ├╝r├╝nleri serbest b─▒rakmak i├žin h├╝crelerde ger├žekle┼čen bir dizi metabolik reaksiyon ve s├╝re├žtir. Solunumda yer alan reaksiyonlar, b├╝y├╝k molek├╝lleri daha k├╝├ž├╝k molek├╝llere ay─▒rarak enerji a├ž─▒─ča ├ž─▒karan katabolik reaksiyonlard─▒r. Solunum, bir h├╝crenin h├╝cresel aktiviteyi beslemek i├žin kimyasal enerji a├ž─▒─ča ├ž─▒karmas─▒n─▒n temel yollar─▒ndan biridir. Genel reaksiyon, baz─▒lar─▒ redoks reaksiyonlar─▒ olan bir dizi biyokimyasal ad─▒mda ger├žekle┼čir. H├╝cresel solunum teknik olarak bir yanma reaksiyonu olsa da bir dizi reaksiyondan yava┼č ve kontroll├╝ enerji sal─▒n─▒m─▒ nedeniyle bir h├╝crede ger├žekle┼čti─činde a├ž─▒k├ža bir yanma reaksiyonuna benzemez.

Glukoz formundaki ┼čeker, hayvan ve bitki h├╝creleri taraf─▒ndan solunumda kullan─▒lan ana besindir. Oksijen i├žeren h├╝cresel solunuma aerobik solunum denir ve d├Ârt a┼čamas─▒ vard─▒r: glikoliz, sitrik asit d├Âng├╝s├╝ (veya Krebs d├Âng├╝s├╝), elektron ta┼č─▒ma zinciri ve oksidatif fosforilasyon. Glikoliz, glukozun iki pir├╝vata d├Ân├╝┼čt├╝r├╝ld├╝─č├╝ ve ayn─▒ anda iki net ATP molek├╝l├╝n├╝n ├╝retildi─či sitoplazmada meydana gelen metabolik bir s├╝re├žtir. Her bir piruvat daha sonra piruvat dehidrojenaz kompleksi taraf─▒ndan asetil-KoA'ya oksitlenir ve bu da NADH ve karbondioksit ├╝retir. Asetil-KoA, mitokondriyal matriks i├žinde ger├žekle┼čen sitrik asit d├Âng├╝s├╝ne girer. D├Âng├╝n├╝n sonunda, 1 glukozdan (veya 2 piruvattan) elde edilen toplam verim 6 NADH, 2 FADH2 ve 2 ATP molek├╝l├╝d├╝r. Son olarak, bir sonraki a┼čama, ├Âkaryotlarda mitokondriyal kristada meydana gelen oksidatif fosforilasyondur. Oksidatif fosforilasyon, elektronlar─▒ bir kompleksten di─čerine aktaran ve b├Âylece protonlar─▒n (hidrojen iyonlar─▒) i├ž mitokondriyal membran boyunca pompalanmas─▒na (kemiosmoz) ba─članan NADH ve FADH2'den enerji a├ž─▒─ča ├ž─▒karan d├Ârt protein kompleksi serisi olan elektron ta┼č─▒ma zincirini i├žerir ve bu da bir proton hareket g├╝c├╝ olu┼čturur. Proton hareket g├╝c├╝nden gelen enerji, ATP sentaz enzimini ADP'leri fosforile ederek daha fazla ATP sentezlemesi i├žin harekete ge├žirir. Elektron transferi, son elektron al─▒c─▒s─▒ olan molek├╝ler oksijen ile sona erer.

├ľkaryotik bir h├╝crede solunum
├ľkaryotik bir h├╝crede solunum

E─čer oksijen mevcut olmasayd─▒, pir├╝vat h├╝cresel solunumla metabolize olmaz ancak bir fermantasyon s├╝recine girerdi. Piruvat mitokondriyona ta┼č─▒nmaz ancak sitoplazmada kal─▒r ve burada h├╝creden uzakla┼čt─▒r─▒labilecek at─▒k ├╝r├╝nlere d├Ân├╝┼čt├╝r├╝l├╝r. Bu, elektron ta┼č─▒y─▒c─▒lar─▒n─▒n tekrar glikoliz yapabilmeleri i├žin oksitlenmesi ve fazla piruvat─▒n uzakla┼čt─▒r─▒lmas─▒ amac─▒na hizmet eder. Fermantasyon NADH'yi NAD+'ya okside eder, b├Âylece glikolizde yeniden kullan─▒labilir. Oksijen yoklu─čunda, fermantasyon sitoplazmada NADH birikmesini ├Ânler ve glikoliz i├žin NAD+ sa─člar. Bu at─▒k ├╝r├╝n organizmaya ba─čl─▒ olarak de─či┼čir. ─░skelet kaslar─▒nda at─▒k ├╝r├╝n laktik asittir. Bu t├╝r fermantasyona laktik asit fermantasyonu denir. Yorucu egzersizlerde, enerji talepleri enerji arz─▒n─▒ a┼čt─▒─č─▒nda, solunum zinciri NADH taraf─▒ndan birle┼čtirilen t├╝m hidrojen atomlar─▒n─▒ i┼čleyemez. Anaerobik glikoliz s─▒ras─▒nda, hidrojen ├žiftleri piruvat ile birle┼čerek laktat olu┼čturdu─čunda NAD+ yeniden ├╝retilir. Laktat olu┼čumu, tersinir bir reaksiyonda laktat dehidrojenaz taraf─▒ndan katalize edilir. Laktat ayr─▒ca karaci─čer glikojeni i├žin dolayl─▒ bir ├Ânc├╝ olarak da kullan─▒labilir. ─░yile┼čme s─▒ras─▒nda, oksijen kullan─▒labilir hale geldi─činde, NAD+ ATP olu┼čturmak i├žin laktattan gelen hidrojene ba─član─▒r. Mayada at─▒k ├╝r├╝nler etanol ve karbondioksittir. Bu fermantasyon t├╝r├╝ alkolik fermantasyon veya etanol fermantasyonu olarak bilinir. Bu s├╝re├žte ├╝retilen ATP, oksijen gerektirmeyen substrat d├╝zeyinde fosforilasyon ile yap─▒l─▒r.

Fotosentez

Fotosentez, bitkiler ve di─čer organizmalar taraf─▒ndan ─▒┼č─▒n─▒m enerjisini kimyasal enerjiye d├Ân├╝┼čt├╝rmek i├žin kullan─▒lan ve daha sonra h├╝cresel solunum yoluyla organizman─▒n metabolik faaliyetlerini beslemek i├žin serbest b─▒rak─▒labilen bir s├╝re├žtir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen ┼čekerler gibi karbonhidrat molek├╝llerinde depolan─▒r. ├ço─ču durumda oksijen at─▒k ├╝r├╝n olarak a├ž─▒─ča ├ž─▒kar. ├ço─ču bitki, alg ve siyanobakteri, D├╝nya atmosferinin oksijen i├žeri─činin ├╝retilmesinden ve korunmas─▒ndan b├╝y├╝k ├Âl├ž├╝de sorumlu olan fotosentezi ger├žekle┼čtirir ve D├╝nya'daki ya┼čam i├žin gerekli enerjinin ├žo─čunu sa─člar.

Fotosentez, g├╝ne┼č ─▒┼č─▒─č─▒n─▒ kimyasal enerjiye d├Ân├╝┼čt├╝r├╝r
Fotosentez, g├╝ne┼č ─▒┼č─▒─č─▒n─▒ kimyasal enerjiye d├Ân├╝┼čt├╝r├╝r, O2'yi serbest b─▒rakmak i├žin suyu b├Âler ve CO2'yi ┼čekere ba─člar.

Fotosentezin d├Ârt a┼čamas─▒ vard─▒r: I┼č─▒k emilimi, elektron ta┼č─▒n─▒m─▒, ATP sentezi ve karbon fiksasyonu. I┼č─▒k emilimi fotosentezin ilk ad─▒m─▒d─▒r ve ─▒┼č─▒k enerjisi tilakoid zarlardaki proteinlere ba─čl─▒ klorofil pigmentleri taraf─▒ndan emilir. Emilen ─▒┼č─▒k enerjisi, elektronlar─▒ bir don├Ârden (su) birincil elektron al─▒c─▒s─▒na, Q olarak adland─▒r─▒lan bir kinona ├ž─▒karmak i├žin kullan─▒l─▒r. ─░kinci a┼čamada elektronlar, fotosistem I (PSI) ad─▒ verilen bir protein kompleksinde ger├žekle┼čen bir i┼člem olan NADPH'ye indirgenen genellikle NADP+'nin oksitlenmi┼č formu olan son bir elektron al─▒c─▒s─▒na ula┼čana kadar kinon birincil elektron al─▒c─▒s─▒ndan bir dizi elektron ta┼č─▒y─▒c─▒s─▒ arac─▒l─▒─č─▒yla hareket eder. Elektronlar─▒n ta┼č─▒nmas─▒, protonlar─▒n (veya hidrojenin) stromadan tilakoid membrana hareketiyle ba─člant─▒l─▒d─▒r, bu da hidrojen l├╝mende stromaya g├Âre daha konsantre hale geldik├že membran boyunca bir pH gradyan─▒ olu┼čturur. Bu, aerobik solunumda i├ž mitokondriyal membran boyunca ├╝retilen proton-motor g├╝c├╝ne benzer.

Fotosentezin ├╝├ž├╝nc├╝ a┼čamas─▒nda, protonlar─▒n ATP sentaz arac─▒l─▒─č─▒yla tilakoid l├╝menden stromaya konsantrasyon gradyanlar─▒ndan a┼ča─č─▒ hareketi, ayn─▒ ATP sentaz taraf─▒ndan ATP sentezine ba─član─▒r. S─▒ras─▒yla ikinci ve ├╝├ž├╝nc├╝ a┼čamalardaki ─▒┼č─▒─ča ba─čl─▒ reaksiyonlar taraf─▒ndan ├╝retilen NADPH ve ATP'ler, Calvin d├Âng├╝s├╝ ad─▒ verilen ─▒┼č─▒ktan ba─č─▒ms─▒z (veya karanl─▒k) reaksiyonlar dizisinde atmosferik karbondioksiti ribuloz bisfosfat (RuBP) gibi mevcut organik karbon bile┼čiklerine sabitleyerek glikoz sentezini y├Ânlendirmek i├žin enerji ve elektron sa─člar.

H├╝cre sinyalizasyonu

H├╝cre sinyalizasyonu (veya ileti┼čimi), h├╝crelerin sinyalleri alma, i┼čleme ve ├ževresiyle ve kendisiyle iletme yetene─čidir. Sinyaller ─▒┼č─▒k, elektriksel uyar─▒lar ve ─▒s─▒ gibi kimyasal olmayan sinyaller olabilece─či gibi, ba┼čka bir h├╝crenin h├╝cre zar─▒nda g├Âm├╝l├╝ olarak bulunan veya bir h├╝crenin derinliklerinde yer alan resept├Ârlerle etkile┼čime giren kimyasal sinyaller (veya ligandlar) de olabilir. Genel olarak d├Ârt t├╝r kimyasal sinyal vard─▒r: otokrin, parakrin, jukstakrin ve hormonlar. Otokrin sinyalizasyonda, ligand onu salan h├╝creyi etkiler. ├ľrne─čin t├╝m├Âr h├╝creleri, kendi b├Âl├╝nmelerini ba┼člatan sinyaller salg─▒lad─▒klar─▒ i├žin kontrols├╝z bir ┼čekilde ├žo─čalabilirler. Parakrin sinyalizasyonda, ligand yak─▒ndaki h├╝crelere yay─▒l─▒r ve onlar─▒ etkiler. ├ľrne─čin, n├Âron ad─▒ verilen beyin h├╝creleri, ba┼čka bir n├Âron veya kas h├╝cresi gibi biti┼čik bir h├╝cre ├╝zerindeki bir resept├Âre ba─članmak i├žin sinaptik bir yar─▒k boyunca yay─▒lan n├Ârotransmitter ad─▒ verilen ligandlar─▒ serbest b─▒rak─▒r. Jukstakrin sinyalizasyonda, sinyal veren ve yan─▒t veren h├╝creler aras─▒nda do─črudan temas vard─▒r. Son olarak, hormonlar, hedef h├╝crelerine ula┼čmak i├žin hayvanlar─▒n dola┼č─▒m sistemleri veya bitkilerin vask├╝ler sistemleri boyunca yolculuk eden ligandlard─▒r. Bir ligand bir resept├Âre ba─čland─▒─č─▒nda, resept├Âr├╝n t├╝r├╝ne ba─čl─▒ olarak ba┼čka bir h├╝crenin davran─▒┼č─▒n─▒ etkileyebilir. ├ľrne─čin, inotropik bir resept├Âre ba─članan n├Ârotransmitterler hedef h├╝crenin uyar─▒labilirli─čini de─či┼čtirebilir. Di─čer resept├Âr t├╝rleri aras─▒nda protein kinaz resept├Ârleri (├Ârne─čin, ins├╝lin hormonu resept├Âr├╝) ve G proteinine ba─čl─▒ resept├Ârler bulunur. G proteini kenetli resept├Ârlerin aktivasyonu ikinci haberci kaskadlar─▒n─▒ ba┼člatabilir. Kimyasal veya fiziksel bir sinyalin bir dizi molek├╝ler olay olarak bir h├╝cre boyunca iletildi─či s├╝rece sinyal transd├╝ksiyonu denir.

H├╝cre d├Âng├╝s├╝

H├╝cre d├Âng├╝s├╝, bir h├╝crede ger├žekle┼čen ve h├╝crenin iki yavru h├╝creye b├Âl├╝nmesine neden olan bir dizi olayd─▒r. Bu olaylar, DNA's─▒n─▒n ve baz─▒ organellerinin ├žo─čalmas─▒n─▒ ve ard─▒ndan h├╝cre b├Âl├╝nmesi ad─▒ verilen bir s├╝re├žte sitoplazmas─▒n─▒n iki yavru h├╝creye ayr─▒lmas─▒n─▒ i├žerir. ├ľkaryotlarda (yani hayvan, bitki, mantar ve protist h├╝crelerinde) iki farkl─▒ h├╝cre b├Âl├╝nmesi tipi vard─▒r: mitoz ve mayoz. Mitoz, ├žo─čalt─▒lm─▒┼č kromozomlar─▒n iki yeni ├žekirde─če ayr─▒ld─▒─č─▒ h├╝cre d├Âng├╝s├╝n├╝n bir par├žas─▒d─▒r. H├╝cre b├Âl├╝nmesi, toplam kromozom say─▒s─▒n─▒n korundu─ču genetik olarak ├Âzde┼č h├╝crelerin ortaya ├ž─▒kmas─▒n─▒ sa─člar. Genel olarak mitozdan (├žekirde─čin b├Âl├╝nmesi) ├Ânce interfaz─▒n S a┼čamas─▒ (DNA'n─▒n kopyaland─▒─č─▒) gelir ve genellikle bunu telofaz ve sitokinez izler; bu da bir h├╝crenin sitoplazmas─▒n─▒, organellerini ve h├╝cre zar─▒n─▒, bu h├╝cresel bile┼čenlerin kabaca e┼čit paylar─▒n─▒ i├žeren iki yeni h├╝creye b├Âler. Mitozun farkl─▒ a┼čamalar─▒ hep birlikte bir hayvan h├╝cre d├Âng├╝s├╝n├╝n mitotik a┼čamas─▒n─▒ tan─▒mlar - ana h├╝crenin genetik olarak ├Âzde┼č iki yavru h├╝creye b├Âl├╝nmesi. H├╝cre d├Âng├╝s├╝, tek h├╝creli d├Âllenmi┼č bir yumurtan─▒n olgun bir organizmaya d├Ân├╝┼čmesinin yan─▒ s─▒ra sa├ž, deri, kan h├╝creleri ve baz─▒ i├ž organlar─▒n yenilendi─či hayati bir s├╝re├žtir. H├╝cre b├Âl├╝nmesinden sonra, yavru h├╝crelerin her biri yeni bir d├Âng├╝n├╝n interfaz─▒na ba┼člar. Mitozun aksine mayoz, bir tur DNA replikasyonunun ard─▒ndan iki b├Âl├╝nme ge├žirerek d├Ârt haploid yavru h├╝cre ile sonu├žlan─▒r. Homolog kromozomlar ilk b├Âl├╝nmede (mayoz I) ayr─▒l─▒r ve karde┼č kromatidler ikinci b├Âl├╝nmede (mayoz II) ayr─▒l─▒r. Bu h├╝cre b├Âl├╝nme d├Âng├╝lerinin her ikisi de ya┼čam d├Âng├╝lerinin bir noktas─▒nda e┼čeyli ├╝reme s├╝recinde kullan─▒l─▒r. Her ikisinin de son ├Âkaryotik ortak atada mevcut oldu─čuna inan─▒lmaktad─▒r.

Mayoz b├Âl├╝nme
Mayoz b├Âl├╝nmede, kromozomlar ├žiftle┼čir ve homolog kromozomlar mayoz I s─▒ras─▒nda genetik bilgi al─▒┼čveri┼činde bulunur. Yavru h├╝creler haploid gametleri olu┼čturmak i├žin mayoz II'de tekrar b├Âl├╝n├╝r.

Prokaryotlar (yani arkea ve bakteriler) da h├╝cre b├Âl├╝nmesi (veya ikili fisyon) ge├žirebilir. ├ľkaryotlardaki mitoz ve mayoz s├╝re├žlerinden farkl─▒ olarak, prokaryotlarda ikili fisyon h├╝cre ├╝zerinde bir i─č aparat─▒ olu┼čmadan ger├žekle┼čir. ─░kili b├Âl├╝nmeden ├Ânce, bakterideki DNA s─▒k─▒ca sar─▒lm─▒┼čt─▒r. Sarmal─▒ ├ž├Âz├╝ld├╝kten ve ├žo─čald─▒ktan sonra, b├Âl├╝nmeye haz─▒rlanmak i├žin boyutu artt─▒k├ža bakterinin ayr─▒ kutuplar─▒na ├žekilir. Bakteriyi ay─▒rmak i├žin yeni bir h├╝cre duvar─▒n─▒n b├╝y├╝mesi ba┼člar. (FtsZ polimerizasyonu ve "Z halkas─▒" olu┼čumu ile tetiklenir) Yeni h├╝cre duvar─▒ (septum) tamamen geli┼čir ve bakterinin tamamen b├Âl├╝nmesiyle sonu├žlan─▒r. Yeni yavru h├╝creler s─▒k─▒ca sar─▒lm─▒┼č DNA ├žubuklar─▒na, ribozomlara ve plazmidlere sahiptir.

Genetik

Kal─▒t─▒m

Genetik, kal─▒t─▒m ├╝zerine yap─▒lan bilimsel bir ├žal─▒┼čmad─▒r. ├ľzellikle Mendel kal─▒t─▒m─▒, genlerin ve ├Âzelliklerin ebeveynlerden yavrulara aktar─▒ld─▒─č─▒ s├╝re├žtir. Birka├ž prensibi vard─▒r. Bunlardan ilki, genetik ├Âzelliklerin, yani alellerin birbirinden ayr─▒ oldu─ču ve her biri iki ebeveynden birinden miras al─▒nan alternatif formlara sahip oldu─čudur (├Ârne─čin, mor ile beyaz veya uzun ile c├╝ce). Baz─▒ alellerin bask─▒n, di─čerlerinin ise ├žekinik oldu─čunu belirten bask─▒nl─▒k ve tekd├╝zelik yasas─▒na g├Âre; en az bir bask─▒n alele sahip bir organizma, bu bask─▒n alelin fenotipini sergileyecektir. Gamet olu┼čumu s─▒ras─▒nda, her gen i├žin aleller ayr─▒┼č─▒r, b├Âylece her gamet her gen i├žin yaln─▒zca bir alel ta┼č─▒r. Heterozigotik bireyler e┼čit s─▒kl─▒kta iki alele sahip gametler ├╝retir. Son olarak, ba─č─▒ms─▒z ├že┼čitlilik yasas─▒, farkl─▒ ├Âzellikteki genlerin, gametlerin olu┼čumu s─▒ras─▒nda ba─č─▒ms─▒z olarak ayr─▒┼čabilece─čini, yani genlerin ba─člant─▒s─▒z oldu─čunu belirtir. Bu kural─▒n bir istisnas─▒, cinsiyete ba─čl─▒ olan ├Âzellikleri i├žerir. Bask─▒n bir fenotipe sahip bir organizman─▒n altta yatan genotipini deneysel olarak belirlemek i├žin test ├žaprazlamalar─▒ yap─▒labilir. Bir test ├žaprazlamas─▒n─▒n sonu├žlar─▒n─▒ tahmin etmek i├žin bir Punnett karesi kullan─▒labilir. Genlerin kromozomlar ├╝zerinde bulundu─čunu belirten kromozom kal─▒t─▒m teorisi, Thomas Hunt Morgan'─▒n meyve sinekleriyle yapt─▒─č─▒ ve bu b├Âceklerde g├Âz rengi ile cinsiyet aras─▒ndaki ba─člant─▒y─▒ ortaya koyan deneylerle desteklenmi┼čtir.

Punnett karesi
Mor (B) ve beyaz (b) ├ži├žekler i├žin heterozigot iki bezelye bitkisi aras─▒ndaki ├žaprazlamay─▒ g├Âsteren Punnett karesi

Genler ve DNA

Gen, bir organizman─▒n bi├žimini veya i┼člevini kontrol eden genetik bilgiyi ta┼č─▒yan bir deoksiribon├╝kleik asit (DNA) b├Âlgesine kar┼č─▒l─▒k gelen bir kal─▒t─▒m birimidir. DNA, ├žift sarmal olu┼čturmak ├╝zere birbiri etraf─▒nda sar─▒lan iki polin├╝kleotit zincirinden olu┼čur. ├ľkaryotlarda do─črusal kromozomlar, prokaryotlarda ise dairesel kromozomlar halinde bulunur. Bir h├╝credeki kromozom k├╝mesi topluca genom olarak bilinir. ├ľkaryotlarda DNA esas olarak h├╝cre ├žekirde─činde bulunur. Prokaryotlarda DNA n├╝kleoit i├žinde tutulur. Genetik bilgi genler i├žinde tutulur ve bir organizmadaki t├╝m toplulu─ča genotip denir. DNA replikasyonu, her bir ipli─čin yeni bir DNA ipli─či i├žin ┼čablon g├Ârevi g├Ârd├╝─č├╝ yar─▒ korunumlu bir s├╝re├žtir. Mutasyonlar DNA'daki kal─▒tsal de─či┼čikliklerdir. D├╝zeltme okumas─▒ ile d├╝zeltilmeyen replikasyon hatalar─▒n─▒n bir sonucu olarak kendili─činden ortaya ├ž─▒kabilir veya bir kimyasal (├Ârne─čin, nitr├Âz asit, benzopiren) veya radyasyon (├Ârne─čin, x-─▒┼č─▒n─▒, gama ─▒┼č─▒n─▒, ultraviyole radyasyon, karars─▒z izotoplar taraf─▒ndan yay─▒lan par├žac─▒klar) gibi ├ževresel bir mutajen taraf─▒ndan ind├╝klenebilirler. Mutasyonlar, i┼člev kayb─▒, i┼člev kazan─▒m─▒ ve ko┼čullu mutasyonlar gibi fenotipik etkilere yol a├žabilir. Baz─▒ mutasyonlar, evrim i├žin genetik varyasyon kayna─č─▒ olduklar─▒ndan faydal─▒d─▒r. Di─čerleri ise hayatta kalmak i├žin gerekli genlerin i┼člev kayb─▒na yol a├žmalar─▒ halinde zararl─▒d─▒r. Kanserojenler gibi mutajenlerden genellikle halk sa─čl─▒─č─▒ politikas─▒ hedefleri do─črultusunda ka├ž─▒n─▒l─▒r.

Bazlar iki spiral DNA ipli─či aras─▒nda uzan─▒r.

Gen ifadesi

Gen ifadesi, DNA'da kodlanm─▒┼č bir genotipin bir organizman─▒n v├╝cudundaki proteinlerde g├Âzlemlenebilir bir fenotipe yol a├žt─▒─č─▒ molek├╝ler s├╝re├žtir. Bu s├╝re├ž, 1958 y─▒l─▒nda Francis Crick taraf─▒ndan form├╝le edilen molek├╝ler biyolojinin merkezi dogmas─▒ ile ├Âzetlenmektedir. Merkezi dogmaya g├Âre genetik bilgi DNA'dan RNA'ya ve oradan da proteine akar. ─░ki gen ifade s├╝reci vard─▒r: transkripsiyon (DNA'dan RNA'ya) ve translasyon (RNA'dan proteine).

Molek├╝ler biyolojinin geni┼čletilmi┼č merkezi dogmas─▒
Molek├╝ler biyolojinin geni┼čletilmi┼č merkezi dogmas─▒

Gen d├╝zenlenmesi

Gen ifadesinin ├ževresel fakt├Ârler taraf─▒ndan ve geli┼čimin farkl─▒ a┼čamalar─▒nda d├╝zenlenmesi, transkripsiyon, RNA ekleme, translasyon ve bir proteinin translasyon sonras─▒ modifikasyonu gibi s├╝recin her ad─▒m─▒nda ger├žekle┼čebilir. Gen ifadesi, transkripsiyon fakt├Ârleri olarak adland─▒r─▒lan iki tip d├╝zenleyici proteinden promot├Âre yak─▒nl─▒─č─▒ veya promot├Ârdeki DNA dizisine ba─čland─▒─č─▒na ba─čl─▒ olarak pozitif veya negatif d├╝zenlemeden etkilenebilir. Ayn─▒ promot├Âr├╝ payla┼čan bir gen k├╝mesine operon denir ve ├žo─čunlukla prokaryotlarda ve baz─▒ alt ├Âkaryotlarda (├Ârne─čin Caenorhabditis elegans) bulunur. Gen ifadesinin pozitif d├╝zenlenmesinde, aktivat├Âr, promot├Âr├╝n yak─▒n─▒ndaki veya promot├Ârdeki diziye ba─čland─▒─č─▒nda transkripsiyonu uyaran transkripsiyon fakt├Âr├╝d├╝r. Negatif d├╝zenleme, repres├Âr ad─▒ verilen ba┼čka bir transkripsiyon fakt├Âr├╝, transkripsiyonu ├Ânlemek i├žin bir operonun par├žas─▒ olan operat├Âr ad─▒ verilen bir DNA dizisine ba─čland─▒─č─▒nda meydana gelir. Repres├Ârler, ind├╝kleyici ad─▒ verilen bile┼čikler (├Ârne─čin allolaktoz) taraf─▒ndan inhibe edilebilir ve b├Âylece transkripsiyonun ger├žekle┼čmesine izin verilir. Neredeyse s├╝rekli aktif olan konstit├╝tif genlerin aksine, ind├╝kleyiciler taraf─▒ndan aktive edilebilen spesifik genlere ind├╝klenebilir genler denir. Her ikisinin aksine, yap─▒sal genler gen d├╝zenlemesinde yer almayan proteinleri kodlar. Promoteri i├žeren d├╝zenleyici olaylara ek olarak, gen ifadesi, ├Âkaryotik h├╝crelerde bulunan bir DNA ve protein kompleksi olan kromatindeki epigenetik de─či┼čikliklerle de d├╝zenlenebilir.

Genler, geli┼čim ve evrim

Geli┼čim, ├žok h├╝creli bir organizman─▒n (bitki veya hayvan) tek bir h├╝creden ba┼člayarak bir dizi de─či┼čim ge├žirdi─či ve ya┼čam d├Âng├╝s├╝n├╝n karakteristi─či olan ├že┼čitli formlara b├╝r├╝nd├╝─č├╝ s├╝re├žtir. Geli┼čimin alt─▒nda yatan d├Ârt temel s├╝re├ž vard─▒r: belirleme, farkl─▒la┼čma, morfogenez ve b├╝y├╝me. Belirleme, bir h├╝crenin geli┼čimsel kaderini belirler ve bu kader geli┼čim s─▒ras─▒nda daha k─▒s─▒tlay─▒c─▒ hale gelir. Farkl─▒la┼čma, k├Âk h├╝creler gibi daha az ├Âzelle┼čmi┼č h├╝crelerden ├Âzelle┼čmi┼č h├╝crelerin olu┼čmas─▒ s├╝recidir. K├Âk h├╝creler, ├že┼čitli h├╝cre t├╝rlerine farkl─▒la┼čabilen ve ayn─▒ k├Âk h├╝creden daha fazla ├╝retmek i├žin s├╝resiz olarak ├žo─čalabilen farkl─▒la┼čmam─▒┼č veya k─▒smen farkl─▒la┼čm─▒┼č h├╝crelerdir. H├╝cresel farkl─▒la┼čma bir h├╝crenin boyutunu, ┼čeklini, membran potansiyelini, metabolik aktivitesini ve sinyallere duyarl─▒l─▒─č─▒n─▒ ├Ânemli ├Âl├ž├╝de de─či┼čtirir ve bunlar b├╝y├╝k ├Âl├ž├╝de gen ifadesi ve epigenetikteki y├╝ksek kontroll├╝ de─či┼čikliklere ba─čl─▒d─▒r. Birka├ž istisna d─▒┼č─▒nda, h├╝cresel farkl─▒la┼čma neredeyse hi├žbir zaman DNA dizisinin kendisinde bir de─či┼čiklik i├žermez. Bu nedenle, farkl─▒ h├╝creler ayn─▒ genoma sahip olmalar─▒na ra─čmen ├žok farkl─▒ fiziksel ├Âzelliklere sahip olabilirler. Morfogenez veya v├╝cut formunun geli┼čimi, gen ifadesindeki uzamsal farkl─▒l─▒klar─▒n sonucudur. Bir organizman─▒n genomunda bulunan ve geli┼čimsel-genetik ara├ž seti olarak adland─▒r─▒lan genlerin k├╝├ž├╝k bir k─▒sm─▒ o organizman─▒n geli┼čimini kontrol eder. Bu ara├ž seti genleri, ┼čubeler aras─▒nda y├╝ksek oranda korunur, yani ├žok eski ve geni┼č ├Âl├ž├╝de ayr─▒lm─▒┼č hayvan gruplar─▒nda ├žok benzerdirler. Ara├ž genlerinin konu┼čland─▒r─▒lmas─▒ndaki farkl─▒l─▒klar v├╝cut plan─▒n─▒ ve v├╝cut par├žalar─▒n─▒n say─▒s─▒n─▒, kimli─čini ve d├╝zenini etkiler. En ├Ânemli ara├ž genleri aras─▒nda Hox genleri yer al─▒r. Hox genleri, y─▒lanlar─▒n bir├žok omuru gibi tekrar eden par├žalar─▒n, geli┼čmekte olan bir embriyo veya larvada nerede b├╝y├╝yece─čini belirler.

Evrim

Evrimsel s├╝re├žler

Evrim, biyolojide merkezi bir d├╝zenleyici kavramd─▒r. Birbirini izleyen nesiller boyunca pop├╝lasyonlar─▒n kal─▒tsal ├Âzelliklerinde meydana gelen de─či┼čimdir. Yapay se├žilimde, hayvanlar belirli ├Âzellikler i├žin se├žici olarak yeti┼čtirilirdi. ├ľzelliklerin kal─▒tsal oldu─ču, pop├╝lasyonlar─▒n ├že┼čitli ├Âzelliklerin kar─▒┼č─▒m─▒n─▒ i├žerdi─či ve ├╝remenin herhangi bir pop├╝lasyonu art─▒rabildi─či g├Âz ├Ân├╝ne al─▒nd─▒─č─▒nda, Darwin, do─čal d├╝nyada, belirli ├Âzellikler i├žin se├žimde insanlar─▒n rol├╝n├╝ oynayan─▒n do─ča oldu─čunu savundu. Darwin, ├ževrelerine daha iyi adapte olmu┼č kal─▒tsal ├Âzelliklere sahip bireylerin hayatta kalma ve di─čer bireylerden daha fazla yavru ├╝retme olas─▒l─▒─č─▒n─▒n daha y├╝ksek oldu─ču sonucuna varm─▒┼čt─▒r. Ayr─▒ca bunun, birbirini izleyen nesiller boyunca olumlu ├Âzelliklerin birikmesine yol a├žaca─č─▒ ve b├Âylece organizmalar ile ├ževreleri aras─▒ndaki uyumu art─▒raca─č─▒ sonucuna varm─▒┼čt─▒r.

Mutasyon ve se├žim diyagram─▒
Daha koyu renkli ├Âzellikler i├žin do─čal se├žilim ger├žekle┼čmi┼čtir

T├╝rle┼čme

T├╝r, birbiriyle ├žiftle┼čen bir grup organizmad─▒r ve t├╝rle┼čme, bir soyun birbirinden ba─č─▒ms─▒z olarak evrimle┼čmesi sonucunda iki soya ayr─▒lmas─▒ s├╝recidir. T├╝rle┼čmenin ger├žekle┼čmesi i├žin ├╝reme izolasyonunun olmas─▒ gerekir. ├ťreme izolasyonu, Bateson-Dobzhansky-Muller modelinde tan─▒mland─▒─č─▒ gibi genler aras─▒ndaki uyumsuzluklardan kaynaklanabilir. ├ťreme izolasyonu da genetik farkl─▒la┼čmayla birlikte artma e─čilimindedir. T├╝rle┼čme, allopatrik t├╝rle┼čme olarak bilinen bir s├╝re├ž olan atasal bir t├╝r├╝ b├Âlen fiziksel engeller oldu─čunda meydana gelebilir.

Filogeni

Filogeni, belirli bir organizma grubunun veya genlerinin evrimsel ge├žmi┼čidir. Organizmalar veya genleri aras─▒ndaki soy ├žizgilerini g├Âsteren bir diyagram olan filogenetik bir a─ča├ž kullan─▒larak temsil edilebilir. Bir a─čac─▒n zaman ekseninde ├žizilen her ├žizgi, belirli bir t├╝r├╝n veya pop├╝lasyonun soyundan gelen yeni bir soyu temsil eder. Bir soy ikiye ayr─▒ld─▒─č─▒nda, filogenetik a─ča├ž ├╝zerinde bir ├žatal veya b├Âl├╝nme olarak temsil edilir. Filogenetik a─ča├žlar, farkl─▒ t├╝rlerin kar┼č─▒la┼čt─▒r─▒lmas─▒ ve grupland─▒r─▒lmas─▒ i├žin temel olu┼čturur. Ortak bir atadan miras kalan bir ├Âzelli─či payla┼čan farkl─▒ t├╝rler, homolog ├Âzelliklere (veya sinapomorfi) sahip olarak tan─▒mlan─▒r. Filogeni, biyolojik s─▒n─▒fland─▒rman─▒n temelini olu┼čturur. Bu s─▒n─▒fland─▒rma sistemi s─▒ralamaya dayal─▒d─▒r; en ├╝st s─▒radaki ├╝st ├ólemin ard─▒ndan ├ólem, ┼čube, s─▒n─▒f, tak─▒m, familya, cins ve t├╝r gelir. T├╝m organizmalar ├╝├ž ├╝st alemden birine ait olarak s─▒n─▒fland─▒r─▒labilir: Arkea (aslen Archaebacteria); bakteriler (aslen eubacteria) veya ├Âkaryot (protist, mantar, bitki ve hayvan ├ólemlerini i├žerir).

Bakteri, arke ve ├Âkaryotlar─▒n alanlar─▒n─▒ g├Âsteren filogenetik a─ča├ž
Bakteri, arke ve ├Âkaryotlar─▒n alanlar─▒n─▒ g├Âsteren filogenetik a─ča├ž

Ya┼čam─▒n tarihi

D├╝nya ├╝zerindeki ya┼čam─▒n tarihi, organizmalar─▒n ya┼čam─▒n ilk ortaya ├ž─▒k─▒┼č─▒ndan g├╝n├╝m├╝ze kadar nas─▒l evrimle┼čti─činin izini s├╝rer. D├╝nya yakla┼č─▒k 4,5 milyar y─▒l ├Ânce olu┼čmu┼čtur ve hem ya┼čayan hem de soyu t├╝kenmi┼č olan D├╝nya ├╝zerindeki t├╝m ya┼čam, yakla┼č─▒k 3,5 milyar y─▒l ├Ânce ya┼čam─▒┼č olan son evrensel ortak atadan t├╝remi┼čtir. Jeologlar, ilk ├╝├ž├╝ topluca Prekambriyen olarak bilinen ve yakla┼č─▒k 4 milyar y─▒l s├╝ren d├Ârt ├ža─čdan (Hadeen, Arkeen, Proterozoik ve Fanerozoyik) ba┼člayarak D├╝nya tarihini ana b├Âl├╝mlere ay─▒ran jeolojik bir zaman ├Âl├že─či geli┼čtirmi┼člerdir. Her ├ža─č kendi i├žinde d├Ânemlere ayr─▒labilir; 539 milyon y─▒l ├Ânce ba┼člayan Fanerozoik ├ža─č Paleozoyik, Mezozoyik ve Senozoyik ├ža─člara b├Âl├╝nm├╝┼čt├╝r. Bu ├╝├ž d├Ânem birlikte on bir d├Ânemi (Kambriyen, Ordovisiyen, Sil├╝riyen, Devoniyen, Karbonifer, Permiyen, Triyas, Jura, Kretase, Tersiyer ve Kuvaterner) kapsamaktad─▒r.

G├╝n├╝m├╝zde bilinen t├╝m t├╝rler aras─▒ndaki benzerlikler, bunlar─▒n ortak atalar─▒ndan evrim s├╝reci yoluyla farkl─▒la┼čt─▒klar─▒n─▒ g├Âstermektedir. Biyologlar genetik kodun her yerde bulunmas─▒n─▒ t├╝m bakteri, arke ve ├Âkaryotlar i├žin evrensel ortak soyun kan─▒t─▒ olarak g├Ârmektedir. Bir arada var olan bakteri ve arkelerden olu┼čan mikrobiyal matlar, erken Arkeen ├ža─č─▒nda bask─▒n ya┼čam bi├žimiydi ve erken evrimdeki ├Ânemli ad─▒mlar─▒n ├žo─čunun bu ortamda ger├žekle┼čti─či d├╝┼č├╝n├╝lmektedir. ├ľkaryotlara dair en eski kan─▒tlar 1,85 milyar y─▒l ├Âncesine aittir ve daha ├Ânce de mevcut olsalar da metabolizmalar─▒nda oksijen kullanmaya ba┼člad─▒klar─▒nda ├že┼čitlenmeleri h─▒zlanm─▒┼čt─▒r. Daha sonra, yakla┼č─▒k 1,7 milyar y─▒l ├Ânce, ├Âzelle┼čmi┼č i┼člevleri yerine getiren farkl─▒la┼čm─▒┼č h├╝crelerle birlikte ├žok h├╝creli organizmalar ortaya ├ž─▒kmaya ba┼člam─▒┼čt─▒r.

Alg benzeri ├žok h├╝creli kara bitkileri yakla┼č─▒k 1 milyar y─▒l ├Âncesine kadar tarihlendirilse de kan─▒tlar mikroorganizmalar─▒n en az 2,7 milyar y─▒l ├Ânce en eski karasal ekosistemleri olu┼čturdu─čunu g├Âstermektedir. Mikroorganizmalar─▒n Ordovisiyen d├Âneminde kara bitkilerinin ortaya ├ž─▒kmas─▒na zemin haz─▒rlad─▒─č─▒ d├╝┼č├╝n├╝lmektedir. Kara bitkileri o kadar ba┼čar─▒l─▒ olmu┼čtur ki Ge├ž Devoniyen yok olu┼ču olay─▒na katk─▒da bulunduklar─▒ d├╝┼č├╝n├╝lmektedir.

Ediyakaran biyotas─▒ Ediaykaran d├Âneminde ortaya ├ž─▒karken, omurgal─▒lar, di─čer modern ┼čubelerin ├žo─ču ile birlikte yakla┼č─▒k 525 milyon y─▒l ├Ânce Kambriyen patlamas─▒ s─▒ras─▒nda ortaya ├ž─▒km─▒┼čt─▒r. Permiyen d├Âneminde, memelilerin atalar─▒ da dahil olmak ├╝zere sinapsitler karaya hakim oldu, ancak bu grubun ├žo─ču 252 milyon y─▒l ├Ânce Permiyen-Triyas yok olu┼ču olay─▒nda yok oldu. Bu felaketin ard─▒ndan ya┼čanan toparlanma s├╝recinde, arkozorlar en bol bulunan kara omurgal─▒lar─▒ haline gelmi┼č; bir arkozor grubu olan dinozorlar Jura ve Kretase d├Ânemlerine hakim olmu┼čtur. Kretase-Paleojen yok olu┼ču olay─▒n─▒n 66 milyon y─▒l ├Ânce ku┼č olmayan dinozorlar─▒ ├Âld├╝rmesinin ard─▒ndan, memeliler boyut ve ├že┼čitlilik a├ž─▒s─▒ndan h─▒zla artm─▒┼čt─▒r. Bu t├╝r kitlesel yok olu┼člar, yeni organizma gruplar─▒n─▒n ├že┼čitlenmesi i├žin f─▒rsatlar sa─člayarak evrimi h─▒zland─▒rm─▒┼č olabilir.

├çe┼čitlilik

Bakteriler ve Arkealar

Bakteriler, prokaryotik mikroorganizmalar─▒n geni┼č bir ├╝st ├ólemini olu┼čturan bir h├╝cre t├╝r├╝d├╝r. Tipik olarak birka├ž mikrometre uzunlu─čunda olan bakteriler, k├╝relerden ├žubuklara ve spirallere kadar de─či┼čen ├že┼čitli ┼čekillere sahiptir. Bakteriler D├╝nya'da ortaya ├ž─▒kan ilk ya┼čam formlar─▒ aras─▒ndad─▒r ve habitatlar─▒n ├žo─čunda bulunurlar. Bakteriler toprakta, suda, asidik kapl─▒calarda, radyoaktif at─▒klarda ve yer kabu─čunun derin biyosferinde ya┼čarlar. Bakteriler ayr─▒ca bitki ve hayvanlarla simbiyotik ve parazit ili┼čkiler i├žinde ya┼čarlar. Bakterilerin ├žo─ču karakterize edilmemi┼čtir ve bakteriyel ┼čubelerin sadece y├╝zde 27'sinin laboratuvarda yeti┼čtirilebilen t├╝rleri vard─▒r.

Bakteriler - Gemmatimonas aurantiaca (-=1 Mikrometre)

Arkealar, prokaryotik h├╝crelerin di─čer ├╝st ├ólemini olu┼čturur ve ba┼člang─▒├žta bakteri olarak s─▒n─▒fland─▒r─▒lm─▒┼č ve kullan─▒mdan d├╝┼čm├╝┼č bir terim olan arkebakteri (Archaebacteria ├óleminde) ad─▒n─▒ alm─▒┼čt─▒r. Arkeal h├╝creler, onlar─▒ di─čer iki ├╝st ├ólem olan bakteriler ve ├Âkaryotlardan ay─▒ran benzersiz ├Âzelliklere sahiptir. Arkealar ayr─▒ca birden fazla tan─▒nm─▒┼č ┼čubeye ayr─▒l─▒r. Haloquadratum walsbyi'nin d├╝z ve kare h├╝creleri gibi birka├ž arkea ├žok farkl─▒ ┼čekillere sahip olsa da arkea ve bakteriler genellikle boyut ve ┼čekil bak─▒m─▒ndan benzerdir. Bakterilerle olan bu morfolojik benzerli─če ra─čmen, arkealar, ├Âzellikle transkripsiyon ve translasyonda yer alan enzimler i├žin ├Âkaryotlarla daha yak─▒ndan ili┼čkili genlere ve ├že┼čitli metabolik yollara sahiptir. Arkeal biyokimyan─▒n di─čer y├Ânleri benzersizdir, ├Ârne─čin h├╝cre zarlar─▒nda arkeoller de dahil olmak ├╝zere eter lipitlere ba─č─▒ml─▒l─▒klar─▒ gibi. Arkealar ├Âkaryotlardan daha fazla enerji kayna─č─▒ kullan─▒r: bunlar ┼čekerler gibi organik bile┼čiklerden amonyak, metal iyonlar─▒ ve hatta hidrojen gaz─▒na kadar uzan─▒r. Tuza toleransl─▒ arkeler (Haloarkea) g├╝ne┼č ─▒┼č─▒─č─▒n─▒ enerji kayna─č─▒ olarak kullan─▒r ve di─čer arke t├╝rleri karbonu fikse eder, ancak bitkiler ve siyanobakterilerin aksine, bilinen hi├žbir arke t├╝r├╝ her ikisini de yapmaz. Arkealar ikili fisyon, par├žalanma veya tomurcuklanma yoluyla e┼čeysiz olarak ├žo─čal─▒r; bakterilerin aksine, bilinen hi├žbir arkea t├╝r├╝ endospor olu┼čturmaz.

Arkea – Haloarkea

─░lk g├Âzlemlenen arkealar, ba┼čka organizmalar─▒n bulunmad─▒─č─▒ kapl─▒calar ve tuz g├Âlleri gibi ekstrem ortamlarda ya┼čayan ekstremofillerdi. Geli┼čtirilmi┼č molek├╝ler tespit ara├žlar─▒, toprak, okyanuslar ve batakl─▒klar da dahil olmak ├╝zere hemen hemen her habitatta arkealar─▒n ke┼čfedilmesine yol a├žm─▒┼čt─▒r. Arkealar ├Âzellikle okyanuslarda ├žok say─▒dad─▒r ve planktonlardaki arkealar gezegendeki en bol organizma gruplar─▒ndan biri olabilir

Arkea, D├╝nya'daki ya┼čam─▒n ├Ânemli bir par├žas─▒d─▒r. T├╝m organizmalar─▒n mikrobiyotas─▒n─▒n bir par├žas─▒d─▒rlar. ─░nsan mikrobiyomunda, kal─▒n ba─č─▒rsakta, a─č─▒zda ve deride ├Ânemlidirler. Morfolojik, metabolik ve co─črafi ├že┼čitlilikleri, ├žoklu ekolojik roller oynamalar─▒na izin verir: ├Ârne─čin karbon fiksasyonu; azot d├Âng├╝s├╝; organik bile┼čik devri; ve mikrobiyal simbiyotik ve sentrofik topluluklar─▒n s├╝rd├╝r├╝lmesi.

├ľkaryotlar

├ľkaryotlar─▒n arkealardan ayr─▒ld─▒─č─▒ ve bunu bakterilerle yapt─▒klar─▒ endosimbiyozlar─▒n (ya da simbiyogenezin) izledi─či, bunun da mitokondri ve kloroplastlar─▒n ortaya ├ž─▒kmas─▒na neden oldu─ču ve her ikisinin de g├╝n├╝m├╝z ├Âkaryotik h├╝crelerinin bir par├žas─▒ oldu─ču varsay─▒lmaktad─▒r. ├ľkaryotlar─▒n ana soylar─▒ yakla┼č─▒k 1,5 milyar y─▒l ├Ânce Prekambriyen'de ├že┼čitlenmi┼čtir ve sekiz ana klad olarak s─▒n─▒fland─▒r─▒labilir: alveolatalar, ekskavatalar, stramenopiller, bitkiler, rhizarialar, amoebozoalar, mantarlar ve hayvanlar. Bu kladlardan be┼či toplu olarak protistler olarak bilinir; bunlar ├žo─čunlukla bitki, mantar veya hayvan olmayan mikroskobik ├Âkaryotik organizmalard─▒r. Protistlerin ortak bir atay─▒ (son ├Âkaryotik ortak ata) payla┼čmas─▒ muhtemel olsa da baz─▒ protistler bitkiler, mantarlar veya hayvanlarla di─čer protistlere g├Âre daha yak─▒ndan ili┼čkili olabilece─činden, protistler kendi ba┼člar─▒na ayr─▒ bir klad olu┼čturmazlar. Algler, omurgas─▒zlar veya protozoanlar gibi grupland─▒rmalar gibi, protist grupland─▒rmas─▒ da resmi bir taksonomik grup de─čildir, ancak kolayl─▒k sa─člamak i├žin kullan─▒l─▒r. Protistlerin ├žo─ču tek h├╝crelidir; bunlara mikrobiyal ├Âkaryotlar denir.

Euglena, hem hareket edebilen hem de fotosentez yapabilen tek h├╝creli bir ├Âkaryot

Bitkiler ├žo─čunlukla ├žok h├╝creli organizmalard─▒r, a─č─▒rl─▒kl─▒ olarak Plantae aleminin fotosentetik ├Âkaryotlar─▒d─▒r. Bitki h├╝creleri, yakla┼č─▒k bir milyar y─▒l ├Ânce bir siyanobakterinin erken bir ├Âkaryota endosimbiyozu ile t├╝retilmi┼č ve bu da kloroplastlar─▒n ortaya ├ž─▒kmas─▒na neden olmu┼čtur. Birincil endosimbiyozu takiben ortaya ├ž─▒kan ilk birka├ž klad suculdur ve sucul fotosentetik ├Âkaryotik organizmalar─▒n ├žo─ču toplu olarak alg olarak tan─▒mlan─▒r; bu, t├╝m algler yak─▒ndan ili┼čkili olmad─▒─č─▒ i├žin kolayl─▒k sa─člayan bir terimdir. Algler, Plantae'nin erken tek h├╝creli atas─▒na bi├žim olarak benzeyen mikroskobik tatl─▒ su algleri olan glaukofit gibi birka├ž farkl─▒ kladdan olu┼čur. Glokofitlerin aksine, k─▒rm─▒z─▒ ve ye┼čil algler gibi di─čer alg kladlar─▒ ├žok h├╝crelidir. Ye┼čil algler ├╝├ž ana kladdan olu┼čur: klorofitler, koleokasetofitler ve ta┼č otlar─▒.

Mantarlar, b├╝y├╝k g─▒da molek├╝llerini h├╝cre zarlar─▒ndan emmeden ├Ânce par├žalayan sindirim enzimleri salg─▒layarak v├╝cutlar─▒n─▒n d─▒┼č─▒ndaki g─▒dalar─▒ sindiren ├Âkaryotlard─▒r. Bir├žok mantar ayn─▒ zamanda ├Âl├╝ organik maddelerle beslenen saproblard─▒r, bu da onlar─▒ ekolojik sistemlerde ├Ânemli ayr─▒┼čt─▒r─▒c─▒lar haline getirir.

Hayvanlar ├žok h├╝creli ├Âkaryotlard─▒r. Birka├ž istisna d─▒┼č─▒nda, hayvanlar organik madde t├╝ketir, oksijen solur, hareket edebilir, cinsel yolla ├╝reyebilir ve embriyonik geli┼čim s─▒ras─▒nda i├ži bo┼č bir h├╝cre k├╝resi olan blastuladan b├╝y├╝rler. Yakla┼č─▒k 1 milyonu b├Âcek olmak ├╝zere 1,5 milyondan fazla canl─▒ hayvan t├╝r├╝ tan─▒mlanm─▒┼čt─▒r; ancak toplamda 7 milyondan fazla hayvan t├╝r├╝ oldu─ču tahmin edilmektedir. Birbirleriyle ve ├ževreleriyle karma┼č─▒k etkile┼čimleri vard─▒r ve karma┼č─▒k besin a─člar─▒ olu┼čtururlar.

Vir├╝sler

Vir├╝sler, organizmalar─▒n h├╝creleri i├žinde ├žo─čalan submikroskopik enfeksiy├Âz ajanlard─▒r. Vir├╝sler, hayvanlar ve bitkilerden bakteriler ve arkealar de dahil olmak ├╝zere mikroorganizmalara kadar her t├╝rl├╝ ya┼čam formunu enfekte eder. 6000'den fazla vir├╝s t├╝r├╝ ayr─▒nt─▒l─▒ olarak tan─▒mlanm─▒┼čt─▒r. Vir├╝sler D├╝nya ├╝zerindeki hemen hemen her ekosistemde bulunur ve en ├žok say─▒daki biyolojik varl─▒k t├╝r├╝d├╝r.

Bakteri h├╝cre duvar─▒na ba─čl─▒ bakteriyofajlar
Bakteri h├╝cre duvar─▒na ba─čl─▒ bakteriyofajlar

Ya┼čam─▒n evrimsel tarihinde vir├╝slerin k├Âkenleri belirsizdir: baz─▒lar─▒ plazmidlerden (h├╝creler aras─▒nda hareket edebilen DNA par├žalar─▒) evrilmi┼č olabilirken, di─čerleri bakterilerden evrilmi┼č olabilir. Evrimde vir├╝sler, e┼čeyli ├╝remeye benzer bir ┼čekilde genetik ├že┼čitlili─či art─▒ran ├Ânemli bir yatay gen transferi arac─▒d─▒r. Vir├╝sler ya┼čam─▒n t├╝m ├Âzelliklerine olmasa da baz─▒ ├Âzelliklerine sahip olduklar─▒ndan, "ya┼čam─▒n s─▒n─▒r─▒ndaki organizmalar" ve kendini kopyalayanlar olarak tan─▒mlanm─▒┼člard─▒r.

Ekoloji

Ekoloji, ya┼čam─▒n da─č─▒l─▒m─▒ ve bollu─ču, organizmalar ve ├ževreleri aras─▒ndaki etkile┼čimin incelenmesidir.

Ekosistemler

Ya┼čayan (biyotik) organizmalar─▒n, ├ževrelerindeki cans─▒z (abiyotik) bile┼čenlerle (├Ârn. su, ─▒┼č─▒k, radyasyon, s─▒cakl─▒k, nem, atmosfer, asitlik ve toprak) birlikte olu┼čturdu─ču toplulu─ča ekosistem denir. Bu biyotik ve abiyotik bile┼čenler besin d├Âng├╝leri ve enerji ak─▒┼člar─▒ yoluyla birbirine ba─čl─▒d─▒r. G├╝ne┼čten gelen enerji fotosentez yoluyla sisteme girer ve bitki dokusuna dahil edilir. Hayvanlar bitkilerle ve birbirleriyle beslenerek madde ve enerjiyi sistem i├žinde hareket ettirirler. Ayr─▒ca mevcut bitki ve mikrobiyal biyok├╝tle miktar─▒n─▒ da etkilerler. Ayr─▒┼čt─▒r─▒c─▒lar ├Âl├╝ organik maddeleri par├žalayarak karbonu atmosfere geri salar ve ├Âl├╝ biyok├╝tlede depolanan besinleri bitkiler ve di─čer mikroplar taraf─▒ndan kolayca kullan─▒labilecek bir forma d├Ân├╝┼čt├╝rerek besin d├Âng├╝s├╝n├╝ kolayla┼čt─▒r─▒r.

Pop├╝lasyonlar

Pop├╝lasyon, bir alan─▒ i┼čgal eden ve nesilden nesile ├╝reyen ayn─▒ t├╝re ait organizmalar grubudur. Pop├╝lasyon b├╝y├╝kl├╝─č├╝, pop├╝lasyon yo─čunlu─čunun alan veya hacim ile ├žarp─▒lmas─▒yla tahmin edilebilir. Bir ortam─▒n ta┼č─▒ma kapasitesi, mevcut g─▒da, habitat, su ve di─čer kaynaklar g├Âz ├Ân├╝ne al─▒nd─▒─č─▒nda, s├Âz konusu ortam taraf─▒ndan s├╝rd├╝r├╝lebilen bir t├╝r├╝n maksimum n├╝fus b├╝y├╝kl├╝─č├╝d├╝r. Bir pop├╝lasyonun ta┼č─▒ma kapasitesi, kaynaklar─▒n mevcudiyetindeki de─či┼čiklikler ve bunlar─▒ koruman─▒n maliyeti gibi de─či┼čen ├ževresel ko┼čullardan etkilenebilir. ─░nsan pop├╝lasyonlar─▒nda, Ye┼čil Devrim gibi yeni teknolojiler, D├╝nya'n─▒n insanlar i├žin ta┼č─▒ma kapasitesinin zaman i├žinde artmas─▒na yard─▒mc─▒ olmu┼č, bu da en ├╝nl├╝s├╝ 18. y├╝zy─▒lda Thomas Malthus taraf─▒ndan yap─▒lan yakla┼čan n├╝fus d├╝┼č├╝┼č├╝ tahminlerini engellemi┼čtir.

Lojistik b├╝y├╝me e─črisi ile ta┼č─▒ma kapasitesine ula┼čma
Lojistik b├╝y├╝me e─črisi ile ta┼č─▒ma kapasitesine ula┼čma

Kom├╝niteler

Kom├╝nite, ayn─▒ anda ayn─▒ co─črafi alan─▒ i┼čgal eden bir grup t├╝r pop├╝lasyonudur. Biyolojik etkile┼čim, bir toplulukta birlikte ya┼čayan bir ├žift organizman─▒n birbirleri ├╝zerindeki etkisidir. Bunlar ayn─▒ t├╝rden (t├╝r i├ži etkile┼čimler) ya da farkl─▒ t├╝rlerden (t├╝rler aras─▒ etkile┼čimler) olabilir. Bu etkiler tozla┼čma ve avlanma gibi k─▒sa vadeli veya uzun vadeli olabilir; her ikisi de genellikle ilgili t├╝rlerin evrimini g├╝├žl├╝ bir ┼čekilde etkiler. Uzun vadeli etkile┼čime simbiyoz denir. Simbiyozlar, her iki taraf i├žin de faydal─▒ olan mutualizmden, her iki taraf i├žin de zararl─▒ olan rekabete kadar ├že┼čitlilik g├Âsterir. Her t├╝r, besin zincirlerinin veya besin a─člar─▒n─▒n ├žekirde─čini olu┼čturan t├╝ketici-kaynak etkile┼čimlerine t├╝ketici, kaynak veya her ikisi olarak kat─▒l─▒r. Herhangi bir besin a─č─▒nda farkl─▒ trofik seviyeler vard─▒r; en d├╝┼č├╝k seviye, enerji ve inorganik maddeleri organik bile┼čiklere d├Ân├╝┼čt├╝ren ve daha sonra toplulu─čun geri kalan─▒ taraf─▒ndan kullan─▒labilen bitkiler ve algler gibi birincil ├╝reticilerdir (veya ototroflar). Bir sonraki seviyede, di─čer organizmalardan organik bile┼čikleri par├žalayarak enerji elde eden t├╝rler olan heterotroflar yer al─▒r. Bitkileri t├╝keten heterotroflar birincil t├╝keticiler (ya da otoburlar) iken, otoburlar─▒ t├╝keten heterotroflar ikincil t├╝keticilerdir (ya da etoburlar). ─░kincil t├╝keticileri yiyenler ise ├╝├ž├╝nc├╝l t├╝keticilerdir ve bu b├Âyle devam eder. Omnivor heterotroflar birden fazla seviyede t├╝ketim yapabilmektedir. Son olarak, at─▒k ├╝r├╝nlerle veya organizmalar─▒n ├Âl├╝ bedenleriyle beslenen ayr─▒┼čt─▒r─▒c─▒lar vard─▒r. Ortalama olarak, birim zamanda bir trofik seviyenin biyok├╝tlesine dahil edilen toplam enerji miktar─▒, t├╝ketti─či trofik seviyenin enerjisinin yakla┼č─▒k onda biridir. Ayr─▒┼čt─▒r─▒c─▒lar taraf─▒ndan kullan─▒lan at─▒k ve ├Âl├╝ maddelerin yan─▒ s─▒ra metabolizmadan kaybedilen ─▒s─▒, bir sonraki trofik seviye taraf─▒ndan t├╝ketilmeyen enerjinin di─čer y├╝zde doksan─▒n─▒ olu┼čturur.

Trofik A─č
a) trofik piramit ve (b) basitle┼čtirilmi┼č besin a─č─▒. Trofik piramit her seviyedeki biyok├╝tleyi temsil etmektedir.

Biyosfer

K├╝resel ekosistemde veya biyosferde madde, bi├žimlerine ve konumlar─▒na ba─čl─▒ olarak biyotik veya abiyotik, eri┼čilebilir veya eri┼čilemez olabilen farkl─▒ etkile┼čimli b├Âlmeler halinde bulunur. ├ľrne─čin, karasal ototroflardan gelen madde hem biyotik hem de di─čer organizmalar taraf─▒ndan eri┼čilebilirken, kaya ve minerallerdeki madde abiyotik ve eri┼čilemezdir. Biyojeokimyasal d├Âng├╝, belirli madde elementlerinin D├╝nya'n─▒n biyotik (biyosfer) ve abiyotik (litosfer, atmosfer ve hidrosfer) b├Âl├╝mleri aras─▒nda yer de─či┼čtirdi─či veya hareket etti─či bir yoldur. Azot, karbon ve su i├žin biyojeokimyasal d├Âng├╝ler vard─▒r.

Karbon d├Âng├╝s├╝
Karbonun kara, atmosfer ve okyanuslar aras─▒ndaki hareketini y─▒lda milyarlarca ton olarak g├Âsteren h─▒zl─▒ karbon d├Âng├╝s├╝. Sar─▒ say─▒lar do─čal ak─▒┼člar─▒, k─▒rm─▒z─▒lar insan katk─▒s─▒n─▒, beyazlar ise depolanan karbonu g├Âstermektedir. Volkanik ve tektonik faaliyetler gibi yava┼č karbon d├Âng├╝s├╝n├╝n etkileri dahil edilmemi┼čtir.

Koruma

Koruma biyolojisi, t├╝rleri, ya┼čam alanlar─▒n─▒ ve ekosistemleri a┼č─▒r─▒ yok olma oranlar─▒ndan ve biyotik etkile┼čimlerin erozyonundan korumak amac─▒yla D├╝nya'n─▒n biyolojik ├že┼čitlili─činin korunmas─▒ ├žal─▒┼čmas─▒d─▒r. Biyo├že┼čitlili─čin korunmas─▒, kayb─▒ ve restorasyonunu etkileyen fakt├Ârlerle ve genetik, pop├╝lasyon, t├╝r ve ekosistem ├že┼čitlili─čini sa─člayan evrimsel s├╝re├žleri s├╝rd├╝rme bilimiyle ilgilenir. Endi┼če, gezegendeki t├╝m t├╝rlerin %50'sinin ├Ân├╝m├╝zdeki 50 y─▒l i├žinde yok olaca─č─▒n─▒ ve bunun da yoksullu─ča, a├žl─▒─ča katk─▒da bulundu─čunu ve bu gezegendeki evrimin seyrini s─▒f─▒rlayaca─č─▒n─▒ ├Âne s├╝ren tahminlerden kaynaklanmaktad─▒r. Biyo├že┼čitlilik, insanlar─▒n ba─č─▒ml─▒ oldu─ču ├že┼čitli hizmetleri sa─člayan ekosistemlerin i┼čleyi┼čini etkiler. Koruma biyologlar─▒ biyo├že┼čitlilik kayb─▒, t├╝rlerin yok olmas─▒ ve bunlar─▒n insan toplumunun refah─▒n─▒ s├╝rd├╝rme kapasitemiz ├╝zerindeki olumsuz etkileri konusunda ara┼čt─▒rma yapmakta ve e─čitim vermektedir. Kurulu┼člar ve vatanda┼člar, mevcut biyo├že┼čitlilik krizine, yerelden k├╝resel ├Âl├žeklere kadar endi┼čeleri ele alan ara┼čt─▒rma, izleme ve e─čitim programlar─▒n─▒ y├Ânlendiren koruma eylem planlar─▒ arac─▒l─▒─č─▒yla yan─▒t vermektedir.

biyoloji kelimesi ne demek TDK s├Âzl├╝k anlam─▒ ve a├ž─▒klamas─▒ nedir?

isim, (l ince okunur), Frans─▒zca biologie

Bitki ve hayvanlar─▒n k├Âken, da─č─▒l─▒m, yap─▒, geli┼čim, b├╝y├╝me ve ├╝remelerini inceleyen bilim dal─▒; dirim bilimi:

      "Fizikte, kimyada, biyolojide b├Âyle oldu─ču gibi toplumsal hayatta da b├Âyledir; ortada bir g├Âr├╝nt├╝ bulunur, bir de bu g├Âr├╝nt├╝n├╝n alt─▒ndaki ger├žek." - Rasim ├ľzden├Âren

E─čitim Terimleri S├Âzl├╝─č├╝ - 1974

T├╝rk├že: ilm-i hayat, hayatiyat, ─░ngilizce: biology, Frans─▒zca: biologie

1. Canl─▒ varl─▒klar─▒n do─čma, b├╝y├╝me ve ├╝reme ile ilgili ├Âzelliklerini ve onlar─▒n ya┼čay─▒┼člar─▒n─▒ inceleyen bilim dal─▒. 2. Orta dereceli okullarda ├Â─črencilere canl─▒ varl─▒klar─▒n ya┼čay─▒┼č─▒n─▒, canl─▒lar aras─▒ndaki ili┼čkileri g├Âzlem ve deneylere dayal─▒ olarak ├Â─čretmek amac─▒yla okutulan ders.

Zooloji Terimleri S├Âzl├╝─č├╝ - 1963

─░ngilizce: Biology, Frans─▒zca: Biologie, Almanca: Biologie, Di─čer: Yun. bios, logos

(Yun. bios = hayat, Yun.logos=bilim): Hayat bilimi; genel anlamda bitki ve hayvanlar─▒n k├Âk, geli┼čme, yap─▒, ├žal─▒┼čma, da─č─▒l─▒┼č hayat, b├╝y├╝me ve ├žo─čalmalariyle u─čra┼čan ├žal─▒┼čmalar─▒n toplam─▒.

Biyoloji Terimleri S├Âzl├╝─č├╝ - 1998

T├╝rk├že: hay├ótiy├ót, ─░ngilizce: biology, Frans─▒zca: biologie, Almanca: Biologie

(Yun. bios: hayat; logos: ilim) Hayat ilmi; genel anlamda bitki ve hayvanlar─▒n k├Âken, yap─▒, geli┼čme, ├žal─▒┼čma, da─č─▒l─▒┼č, b├╝y├╝me ve ├žo─čalmalar─▒ ile u─čra┼čan bilim dal─▒.

Su ├ťr├╝nleri Terimleri S├Âzl├╝─č├╝ - 2007

─░ngilizce: biology

Canl─▒ bilimi.

─░la├ž ve Eczac─▒l─▒k Terimleri S├Âzl├╝─č├╝ - 2014

─░ngilizce: biology

Bitki ve hayvanlar─▒n k├Âken, da─č─▒l─▒m, yap─▒, geli┼čim, b├╝y├╝me ve ├╝remeleri ile u─čra┼čan bilim alan─▒. (dirim bilimi)

Kelime K├Âkeni

Frans─▒zca biologie "canl─▒lar bilimi" s├Âzc├╝─č├╝nden al─▒nt─▒d─▒r. (─░lk kullan─▒m─▒: 1802 Reinhold Treviranus, Alm. do─čabilimci.) Daha fazla bilgi i├žin biyo+, +loji maddelerine bak─▒n─▒z.

Tarihte En Eski Kaynak

[ Mehmet Bahaettin, Yeni T├╝rk├že Lugat (1924) ]

Yorum G├Ânder

Daha yeni Daha eski