CANLILAR DÜNYASI. Sayfa No

Transkript

1 2 CANLILAR DÜNYASI Sayfa No CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE Hücre Zarı ve Madde Geçişi Hücre Hücrenin Keşfi ve Hücre Teorisi Hücre Yapısı Hücre Zarı Hücre Duvarı Hücre Zarından Madde Geçişleri. 140 Pasif Taşıma Aktif Taşıma Endositoz Ekzositoz Etkinlikler Test 1 ve Yazılıya Hazırlık Soruları Bölüm Cevap Anahtarı Hücre Organelleri ve Çeşitleri Sitoplazma Ribozom Endoplazmik Retikulum Golgi Cisimciği Lizozom Mitokondri Plastitler Koful Sentrozom Hücre İskeleti Çekirdek Hücrelerin Karşılaştırılması Endosimbiyozis Hipotezi Bir Hücreden Çok Hücyere Hücre Çalışmalarında Tıp ve Sağlık Alanındaki Gelişmeler Kök Hücreler Hücre ve Doku Kültürü Etkinlikler Test 1 ve Yazılıya Hazırlık Soruları Bölüm Cevap Anahtarı Sayfa No CANLILARIN ÇEŞİTLİLİĞİ VE SINIFLANDIRILMASI Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Sistematik Sınıflandırmanın Tarihçesi Yapay Sınıflandırma Doğal Sınıflandırma İkili Adlandırma Sınıflandırma Birimleri Canlılar Âlemi Prokaryot Canlılar Bakteriler Âlemi Bakterilerin Yapısı Bakterilerin Üremesi Bakterilerin Sınıflandırılması Bakterilerin Biyolojik ve Ekonomik Önemi ile İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Arkeler Âlemi Okuma Metni Etkinlikler Test 1, 2 ve Yazılıya Hazırlık Soruları Bölüm Cevap Anahtarı Ökaryot Canlılar ve Virüsler Protista Âlemi Kamçılılar Kök Ayaklılar Silliler Sporlular Algler Cıvık Mantarlar Protistaların Biyolojik ve Ekonomik Önemi ile İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Mantarlar Âlemi Mantarların Biyolojik ve Ekonomik Önemi ile İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Okuma Metni Sayfa No Bitkiler Âlemi Bitkilerin Sınıflandırılması Damarsız Tohumsuz Bitkiler Damarlı Tohumsuz Bitkiler Damarlı Tohumlu Bitkiler Açık Tohumlu Bitkiler Kapalı Tohumlu Bitkiler Bitkilerin Biyolojik ve Ekonomik Önemi ile İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Hayvanlar Âlemi Omurgasız Hayvanlar Süngerler Sölenterler Solucanlar Yumuşakçalar Eklem Bacaklılar Derisi Dikenliler İlkel Kordalılar Omurgalılar Balıklar Amphibiler (İki Yaşamlılar) Sürüngenler Kuşlar Memeliler Hayvanların Biyolojik ve Ekonomik Önemi İle İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Virüsler Virüslerin Çoğalması Virüslerin İnsanlarda Neden Olduğu Hastalıklar AIDS Grip Herpes Kuduz Hepatit Etkinlikler Test 1 ve Yazılıya Hazırlık Soruları Bölüm Cevap Anahtarı

2 Robert Hooke basit bir mikroskobu kullanarak gözlemlediği şişe mantarı kesitini yukarıdaki gibi çizmiştir. I. HÜCRE ZARI VE MADDE GEÇİŞİ HÜCRE CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE Atom nasıl kimyanın temelini oluşturursa, hücre de biyolojinin temel birimidir. Bütün organizmalar hücrelerden yapılmıştır. Biyolojik organizasyonlarda yaşayan en küçük madde birlikteliği hücredir. Bakteriler ve arkebakteriler tek hücreli organizmalar halinde varlıklarını sürdürürler. Bitkiler ve hayvanların dahil olduğu daha karmaşık organizmalar ise çok hücrelidirler. Bu canlılar kendi başına uzun süre varlıklarını sürdüremeyen, özelleşmiş hücre tiplerinden oluşurlar. Bununla birlikte, dokular ve organlar şeklinde daha üst organizasyon düzeyinde düzenlenmiş olsalarda, hücreler organizmanın temel yapısal ve işlevsel birimleridir. Siz bu cümleyi okurken, kas hücrelerinizin kasılması, gözlerinizi hareket ettirir. Sayfayı çevirmeye karar verdiğinizde ise sinir hücreleriniz bu kararı beyninizden elinizdeki kas hücrelerinize aktarır. Başka bir deyişle organizmadaki tüm faaliyetler hücresel düzeyde gerçekleşmektedir. Bu bölümde hücrenin mikroskobik dünyasında kısa bir yolculuk yaparak, hücrenin yapı ve fonksiyonlarını öğrenmeye çalışacağız. Hücrenin Keşfi ve Hücre Teorisi (a) (a) Işık mikroskobu (b) bu mikroskopta görüntülenmiş bir çiçeğin fotoğrafı a Taramalı elektron mikroskobu (scanning electron microscope SEM): (a) Taramalı elektron mikroskobu, özellikle yüzey ayrıntılarını görüntülemek için kullanılır. (b) Tek hücreli bir yeşil alg Staurastrumʼun taramalı elektron mikroskobuyla elde edilmiş görüntüsü. b (b) Biyolojinin gelişimi, insan duyularını yeni sınırlara genişleten araçların icadıyla paralellik taşır. Hücrelerin keşfi ve bunlar üzerinde yapılan ilk çalışmalar 17. yüzyılda mikroskobun icadı ve geliştirilmesi ile mümkün olmuştur. Çeşitli tiplerdeki mikroskoplar halen hücre araştırmalarının ayrılmaz parçalarıdır. Hücre keşfi İngiliz bilim adamı Robert Hooke tarafından 1665 yılında gerçekleştirilmiştir. Robert Hooke şişe mantarından aldığı kesiti, mikroskopta incelemiş ve boş odacıklar şeklinde gördüğü yapılara hücre adını vermiştir yılında, Anton Van Leewenhoek tek mercekli bir mikroskopla su içindeki tek hücreli ve hareketli organizmaları gözlemlemiştir yılında Robert Brown mikroskopla incelediği bitki hücrelerinin ortasında bulunan küçük ve yoğun yapıdaki dairesel bölgeye çekirdek adını vermiştir. Fakat o dönemlerde çekirdeğin yapı ve görevleri tam olarak anlaşılamamıştır yılında Matthias Schleiden bitkilerin, ertesi yılda Theodor Schwann hayvanların hücrelerden oluştuğunu belirlemiştir. Böylece "bütün canlıların hücrelerden oluştuğu" anlaşılarak hücre teorisinin temeli atılmıştır yılında Rudolph Wirchow'un katkılarıyla günümüzdeki hücre teorisi ortaya çıkmıştır. Bu teoriye göre; Bütün canlılar, bir ya da birçok hücreden oluşmuştur. Hücreler, canlıların temel yapısal ve fonksiyonel birimidir. Hücreler, daha önce var olan bir hücrenin bölünmesi ile oluşur. Hücrelerin incelenmesinde ilk olarak ışık mikroskobu kullanılmıştır. Görünür ışık, önce örnekten, daha sonrada cam merceklerden geçer. Merceklerin ışığı kırmasıyla örneğin görüntüsü büyütülmüş olarak göze gelir. Işık mikroskopları objenin gerçek boyutunu yaklaşık 1000 kez büyütebilir. Bu nedenle ışık mikroskobu ile hücreler gözlenebilmiş; fakat çok küçük yapıda olan organeller tam olarak incelenememiştir. Bu nedenle hücrenin keşfi 17. yüzyılda olmasına rağmen, hücre coğrafyası 1950'lere kadar büyük ölçüde haritalanamamıştır. Hücre biyolojisi 1950'li yıllarda elektron mikroskobun kullanıma girmesiyle hızla ilerlemiştir. Elektron mikroskobunda ışık dalgaları yerine elektronlardan yararlanılmış, mercek yerine de manyetik alanlar kullanılmıştır. Böylece görüntü birkaç milyon defa büyütülerek ışık mikroskobu ile görülemeyen yapılar incelenebilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve transmisyon elektron mikroskobu (TEM) olmak üzere iki çeşit elektron mikroskobu bulunur. 135

3 10 m 1 m 0.1 m 1 cm nsan n boyu Baz sinir ve kas hücrelerinin uzunlu u Tavuk yumurtas Ç plak göz Kurba a yumurtas 1 mm (a) Transmisyon elektron mikroskobu (TEM) 100 μm 10 μm Bitki ve birçok hayvan hücresi Çekirdek Ifl k mikroskobu Bakteriler 1 μm Mitokondri (b) Transmisyon elektron mikroskobu ile görüntülenmiş bir ince kesitin fotoğrafı 100 nm 10 nm En küçük bakteriler Virüsler Ribozomlar Proteinler Elektron mikroskobu Elektron kayna Yo unlaflt r c mercek 1 nm Lipidler Küçük moleküller Örnek Objektif merce i 0.1 nm Atomlar Görüntüleme ekran Projektör merce i Ölçüler 1 santimetre(cm) = 10 2 metre (m) = 0.4 inc 1 milimetre (mm) = 10 3 m 1 mikrometre (μm) = 10 3 mm = 10 6 m 1 nanometre (nm) = 10 3 μm = 10 9 m (c) Transmisyon elektron mikroskobunun basitleştirilmiş şeması Hücre boyutlarının ölçeği: Bir çok hüc re nin (çi zel ge nin sa rı kıs mı) ça pı 1 ile 100 μm ara sın da ol du ğu için, sa de ce mik ros kop al tın da gö rü le bi lir. Öl çe ğin sol ta ra fın da ki değer le rin lo ga rit mik ola rak ve ril di ği ne dik kat edi niz. Öl çe ğin te pe sin de ki 10 mʼden başla ya rak, aşa ğı ya doğ ru inildikçe çap ya da uzun luk ta on kat azal ma ol mak ta dır. 136

4 Hidrofilik bölge Hidrofobik bölge Hidrofilik bölge Karbonhidrat yan zinciri Fosfolipid Proteinler Plazma zar n n yap s. Hücre Yapısı Robert Hooke'ın mikroskobunda hücreler içi boş minik odacıklar şeklinde görülse de, daha sonraki yıllarda yapılan çalışmalar hücrelerin yapılarına göre bir çok farklı kategoride incelenebilmesine olanak sağlamıştır. Hücreler canlı türlerinde, hatta aynı bireyin farklı dokularında şekil ve büyüklük bakımından farklılık gösterebilir. Birçok hücre çok küçük olduğundan ancak mikroskopla görülebilir. Kuş yumurtaları ve bazı tek hücreli silliler ise çıplak gözle görülebilen hücrelere sahiptirler. Sinir hücreleri ise 1 metreye varan uzunlukları ile boy bakımından en uzun hücrelere örnek olarak verilebilir. Hücreler yapılarına göre prokaryot ve ökaryot hücre olmak üzere ikiye ayrılır. Prokaryotik sözcüğü Yunancada pro (önce) ve karyon (çekirdek) sözcüklerinden türetilmiştir. Bu hücrelerin çekirdek ve zarla çevrili organelleri yoktur. Bakteriler ve arkeler prokaryot hücre yapısına sahiptir. Hücre d fl Ökaryot hücreler çekirdek ve zarla çevrili organelleri olan hücrelerdir. Protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar ökaryot hücrelerden oluşmuştur. Ökaryot hücreler hücre zarı, sitoplazma ve çekirdek olmak üzere üç farklı kısımdan oluşur. 1. HÜCRE ZARI Hücre içi Elektron mikroskobunda alyuvar hücresinin plazma zarı açık renkli bir bant ile birbirinden ayrılmış bir çift koyu bant şeklinde görülmektedir. Hücre zarı, canlı hücreyi cansız çevreden ayıran çok ince bir sınırdır. Bu yapı hücre ile çevresi arasında hücre içi ve dışı trafiği denetler. Bilim adamları 1900'lü yıllardan itibaren hücre zarının yapısını açıklamaya çalışmışlardır. Fakat hücre zarı ile ilgili geçerli olan model S.J. Singer ve G. Nicholson tarafından ancak 1972 yılında oluşturulabilmiştir. Hareketli yapıda olan bu modele akıcı mozaik zar modeli adı verilmiştir. Glikoprotein Karbonhidrat HÜCRE DIfiI SIVI Glikolipid Hücre iskeletinin filamentleri Kolesterol Yüzey proteini İç protein S TOPLAZMA Akıcı mozaik zar modeli 137

5 (a) (b) ATP Tafl ma: (a) Zar boydan boya kateden bir protein belirli bir çözünen için seçici olan hidrofilik bir kanal oluflturur. (b) Baz tafl y c proteinler, bileflikleri zardan aktif olarak pompalamak için enerji kayna olarak ATP'yi hidroliz eder. Enzimatik aktivite: Zar içine yerleflmifl olan bir protein, aktif bölgesi komflu çözelti içindeki bilefliklere dönük olan bir enzim olabilir. Baz hallerde zardaki çeflitli enzimler, bir metabolik yolun ard fl k basamaklar n yürütmek üzere bir arada bulunurlar. Sinyal iletimi: Bir zar proteini örne in hormon gibi bir kimyasal habercinin biçimine uyan özgül bir ba lanma bölgesine sahip olabilir. D fl haberci (sinyal) proteinde konformasyon de iflikli ine neden olur. Mesaj bu yolla hücre içine aktar l r. Hücre zarı protein, karbonhidrat ve lipit moleküllerinden meydana gelmiştir. Karbonhidratlarda önemli olmakla birlikte, zarların asıl bileşenleri lipitler ve proteinlerdir. Birçok zarda en fazla bulunan lipitler, fosfolipitlerdir. Bu modele göre fosfolipitler iki sıralı olup hareket halindedir. Fosfolipitlerin hidrofilik (suyu seven) baş kısımları suyla temas ederken, hidrofobik (suyu sevmeyen) kuyruk kısımları suya temas etmez. Bu nedenle iki fosfolipit tabakası arasında su bulunmaz. Zardaki proteinler yüzeysel ve iç proteinler olmak üzere iki gruba ayrılır. İç proteinlerde bulunan kanallar hücrenin madde alış verişinde görev yapar. Karbonhidratlar proteinlere bağlanarak glikoproteinleri, lipitlere bağlanarak glikolipitleri oluşturur. UYARI Glikoproteinler hücrelerin birbirini tanımasında, hücre zarının seçici geçirgenliğinde ve hormonların tanınarak hücreye alınmasında görev alır. Zardaki glikoprotein ve glikolipit moleküllerinin farklı dağılımı ve sayısı hücrenin özgüllüğünü sağlar. Bu nedenle farklı canlıların hücre zarları farklı yapıda olduğu gibi, aynı canlının farklı dokularında bulunan hücrelerin zarları da farklı yapıda olabilir. Örneğin hipofiz bezinin ürettiği tiroit uyarıcı hormon (TSH), kanla tüm vücuda dağıldığı halde sadece tiroit bezindeki hücrelerin zarları tarafından tanınıp hücre içine alınır. Hücre zarı canlı ve seçici geçirgendir. Bu özellikten dolayı bazı moleküller hücre zarından geçebilirken, bazı moleküller geçemez. Böylece hücrede madde alış verişi denetlenmiş olur. Hücre zarından; Hücreler aras ba lant : Komflu hücrelerin zar proteinleri çeflitli ba lant tipleriyle birbirlerine tutunabilirler. Küçük moleküller büyük moleküllere göre, Nötr maddeler iyonlara göre, Negatif iyonlar pozitif iyonlara göre, Yağda çözünen maddeler (A, D, E, K vitaminleri), çözünmeyenlere göre (B, C vitaminleri), Yağı çözen maddeler (Alkol, eter, kloroform vb.) çözmeyenlere göre daha kolay geçer. Hücrelerin birbirlerini tan mas : Baz glikoproteinler (k sa fleker zincirleri içeren proteinler) di er hücreler taraf ndan tan nan kimlik etiketleri gibi görev yaparlar. Hücre iskeleti ve hücre d fl matrikse (HDM) ba lanma: Mikrofilamentler ya da di er hücre iskeleti elemanlar zar proteinlerine ba lanabilirler. Bu ifllev hücre biçimini korur ve çeflitli zar proteinlerini yerinde sabitler. HDM'e tutunan proteinler hücre-içi ve hücre-d fl de ifliklikleri eflgüdümlü hale getirirler. Zar proteinlerinin bazı işlevleri Aşağıdakilerden hangisi hücre zarında yer alan protein moleküllerinin işlevlerinden biri değildir? A) Hücre için özgül olan hormonlara cevap verme B) ATP sentezleme C) Hücre içine alınacak maddeleri seçme D) Diğer hücreler ile ilişki kurma E) Komşu hücreleri tanıma 2006-ÖSS Fen1 İnsan hücrelerinde ATP sitoplazma ya da mitokondrilerde üretilir. Hücre zarındaki proteinler ATP sentezinde görev almazlar. Yanıt B 138

6 2. HÜCRE DUVARI (Hücre Çeperi) Bitki, mantar ve bakteri hücrelerinde bulunur. Bu canlıların hücre duvarları farklı yapıdadır. Bitki hücrelerinin çeperi selüloz, mantarların kitin, bakterilerin ise protein ve karbonhidrat moleküllerinden meydana gelmiştir. Bitkilerin hücre çeperi cansız olup, seçici geçirgen özellik göstermez. Çeper üzerinde hücreler arasında madde alış verişine olanak sağlayan geçit (plazmodesma) adı verilen bölgeler bulunur. Çeper bitki hücresini korur, ona biçim verir ve aşırı su almasını engeller. Birincil duvar HÜCRE 1 Koful Bitki hücre duvarlar kincil duvar n üç tabakas Orta lamel Plazmodesma Sitozol Plazma zar HÜCRE 2 Hücre duvarı Bitki hücre duvarları Zar proteinleri + Fare hücresi nsan hücresi Hibrit hücre 1 saat sonra proteinler kar fl r Zar proteinlerinin sürüklendiğini gösteren kanıt. Araştırmacılar bir insan hücresi ile bir fare hücresini kaynaştırdıklarında, iki türe ait zar proteinlerinin hibrit hücrenin zarında tamamen karışık hale gelmesi, bir saatten az bir sürede gerçekleşir. Bitkisel bir hücreye ait olan plazma zarı, I. seçici geçirgen özellikte olma, II. yapısında karbonhidrat bulundurma, III. canlılık özelliği gösterme özelliklerinden hangileri ile hücre çeperinden ayrılır? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III Bitkisel hücrelerin çeperi selüloz yapılıdır. Fakat ölü bir yapı olduğundan seçici geçirgen özellik göstermez. Yanıt C 139

7 3. HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞLERİ Hücreler ve bulundukları ortam arasında sürekli bir madde alış verişi vardır. Hücre ihtiyacı olan maddeleri ortamdan alırken, metabolizma sonucu oluşturduğu atık ürünleri de dış ortama verir. Bu düzenlemeyi hücre zarı sağlar. Boya molekülleri SU Zar (enine kesit) Hücre zarından küçük moleküllerin geçişi hücrenin enerji (ATP) kullanıp kullanmamasına göre pasif ve aktif taşıma olarak iki şekilde gerçekleşir. Büyük moleküllerin hücre içine ya da hücre dışına geçişleri ise endositoz ve ekzositoz olmak üzere iki şekilde gerçekleşir. Hücre zar ndan madde tafl n m Küçük moleküllerin tafl n m Büyük moleküllerin tafl n m Pasif taflıma Aktif taflıma Endositoz Ekzositoz Difüzyon Ozmoz A PASİF TAŞIMA Her molekülün kendine ait bir kinetik (hareket) enerjisi vardır. Bundan dolayı moleküller sürekli hareket halindedir. Bir molekülün çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama kendine ait kinetik enerjisini kullanarak geçmesine pasif taşıma denir. UYARI Pasif taşımada ATP kullanılmadığından, canlı ve cansız tüm hücrelerde gerçekleşebilir. Bir çözünenin difüzyonu: Boya molekülleri yoğunluğunun çok olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama doğru geçer. Böylece iki taraftaki yoğunluklar eşitlenir. Pasif taşıma difüzyon ve ozmoz olmak üzere iki farklı biçimde gerçekleşir. 1 Difüzyon Molekül ya da iyonların çok yoğun ortamdan, az yoğun ortama kendiliğinden geçmesine denir. Difüzyona olanak sağlayan kuvvet yoğunluk farkı olduğundan, geçiş yoğunluklar eşitleninceye kadar devam eder. Parfüm kokusunun oda içinde dağılması ve suya damlatılan kırmızı bir boyanın suya yayılması difüzyona örnek olarak verilebilir. 140

8 Su molekülü Boya molekülü Kırmızı boyanın su içinde difüzyonu Birçok maddenin hücrelerimize giriş çıkışı difüzyon ile gerçekleşir. Örneğin kanda çözünmüş olarak bulunan oksijen moleküllerinin doku hücrelerimize geçmesi, doku hücrelerimizde solunum sonucu oluşan karbondioksit moleküllerinin ise kana geçmesi difüzyon ile olur. Moleküllerin difüzyon hızını etkileyen bazı faktörler vardır. Bu faktörler şöyle sıralanabilir: Molekülün büyüklüğü arttıkça difüzyon hızı azalır. Yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızı artar. Ortam sıcaklığı arttıkça moleküllerin kinetik enerjisi arttığından difüzyon hızı artar. Difüzyon yüzeyinin artması, difüzyon hızını artırır. Hücrelerimizde difüzyon basit difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyon olmak üzere iki şekilde gerçekleşir. İki çözünenin difüzyonu Basit Difüzyon: Moleküllerin çok yoğun oldukları ortamdan az yoğun oldukları ortama, taşıyıcı bir proteine ihtiyaç duyulmadan kendiliğinden geçmesine denir. Oksijen, karbondioksit ve alkol gibi maddeler yağda kolay çözündükleri için hücre zarından basit difüzyon ile geçebilirler. Hücre dışı Hücre içi Çok yoğun Hücre zarı Az yoğun 141

9 Kolaylaştırılmış Difüzyon: Bazı maddeler hücre zarındaki fosfolipit tabakasından geçemezler. Bu maddelerin çok yoğun oldukları ortamdan az yoğun oldukları ortama, hücre zarındaki taşıyıcı proteinler aracılığı ile taşınmasına kolaylaştırılmış difüzyon adı verilir. Glikoz, fruktoz, galaktoz ve amino asit gibi monomerler hücre zarından kolaylaştırılmış difüzyon ile geçer. Taşınacak maddeler enzimler yardımıyla taşıyıcı proteinlere bağlanır. Bunun sonucunda taşıyıcı protein şekil değişikliğine uğrar ve maddenin zarın diğer tarafına geçmesini sağlar. Zardaki taşıyıcı proteinler taşınacak moleküle özgüdür. Örneğin glikozun taşınmasını sağlayan taşıyıcı protein, bu molekülün izomeri olan fruktozu taşıyamaz. UYARI Kolaylaştırılmış difüzyonda moleküller çok yoğun ortamdan, az yoğun ortama ATP harcanması olmadan taşınır. 2 Ozmoz (a) Taflıyıcı protein (mor), su moleküllerinin ya da çözünen özel bir maddenin geçiflini sa layan bir kanal oluflturur. (b) Taşıyıcı protein iki ayrı şekil kazanır. Proteinin biçim değiştirmesi sonucunda, çözünen madde zardan geçirilir. Protein çözüneni her iki yöne de aktarabilir. Net hareket, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğrudur. Kolaylaştırılmış difüzyon modelleri Suyun çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama doğru yarı geçirgen bir zar üzerinden geçişine ozmoz denir. Ozmoz olayını anlayabilmek için yoğunluk kavramını bilmemiz gerekir. Bir maddenin yoğunluğu, birim hacimde bulunan çözelti içindeki madde miktarıdır. Biyolojik sistemlerde çözücü olarak genelde su kullanılır. Çözünen madde (glikoz, tuz gibi) çok olması durumunda ortam çok yoğun, az olması durumunda ise az yoğun olur. Bu nedenle yoğun çözeltilerde su oranı az, az yoğun çözeltilerde ise su oranı fazladır. Yandaki düzenekte B kolunda sükroz yoğun, birim hacimdeki su miktarı ise azdır. A kolunda sükroz az yoğun, birim hacimdeki su miktarı ise çoktur. Doğal olarak yoğunluk farkının dengelenmesi gerekir. Sükroz seçici geçirgen zardan geçemeyecek kadar büyük olduğundan su molekülleri, sükrozun çok, suyun az olduğu B koluna seçici geçirgen zar üzerinden geçerler. Bu olaya ozmoz adı verilir. Böylece iki çözelti arasındaki yoğunluk farkı azalır. Hipotonik çözelti Hipertonik çözelti Hücreler bulundukları ortamın yoğunluğuna göre su alır ya da verirler. Bu olayı anlayabilmek için çözelti çeşitlerini bilmemiz gerekir. Yoğunluğu hücre yoğunluğuna eşit olan çözeltiye izotonik (iso "aynı" demektir) çözelti denir. İnsan hücreleri için % 0,9 NaCl (sodyum klorür) çözeltisi izotonik bir ortamdır. Yoğunluğu hücre yoğunluğundan fazla olan çözeltiye hipertonik (hyper "çok" demektir) çözelti denir. Yoğunluğu hücre yoğunluğundan az olan çözeltiye hipotonik (hypo "az" demektir) çözelti denir. A Sükroz H 2 O Seçici geçirgen zar B A B % 0,2 tuz % 0,2 tuz % 0,2 tuz % 0,3 tuz % 0,2 tuz % 0,1 tuz zotonik çözelti Hipertonik çözelti Hipotonik çözelti 142

10 Hayvan hücresi Hipertonik çözelti H 2 O Ozmoz sonucu hücrelerde plazmoliz ve deplazmoliz olayları gerçekleşir. Plazmoliz: Hipertonik ortama konulan hücrenin su kaybederek büzülmesine denir. Plazmolize uğrayan bitki hücrelerinde hücre zarı hücre çeperinden uzaklaşır. Bitki hücresi Plazmolize u ram fl H 2 O Plazmolize u ram fl Hücre zarı H 2 O Hayvan hücresi Hücre duvarı Hücre zarı H 2 O Bitki hücresi Hipertonik ortama konulan bitki ve hayvan hücreleri plazmolize uğrar Plazmolize uğramış bir bitki Hipertonik ortama konulan bitki ve hayvan hücreleri su kaybederek büzülür. Hayvan hücresi zotonik çözelti H 2 O H 2 O Deplazmoliz: Plazmolize uğramış hücre, hipotonik bir ortama konulursa su alarak eski haline döner. Bu olaya deplazmoliz denir. Bitki hücrelerinde deplazmoliz sırasında hücre zarı, hücre duvarına yaklaşır. Bitki hücresi H 2 O Normal H 2 O Hücre zarı Hücre duvarı Hücre zarı H 2 O Hayvan hücresi H 2 O Bitki hücresi İzotonik ortamdaki bitki ve hayvan hücrelerinde su yoğunluğu değişmez. Hayvan hücresi Normal Hipotonik çözelti H 2 O Deplazmolize uğramış bir bitki Hipotonik ortama konulan bitki ve hayvan hücresi su alarak eski haline döner. Hücrelerde plazmoliz ve deplazmoliz olayları gerçekleşirken, ozmotik basınç ve turgor basıncı ortaya çıkar. Turgor Basıncı: Hücre içindeki suyun hücre zarına yaptığı basınca turgor basıncı denir. Hayvan hücresinde turgor basıncı hücre için zararlı olabilir. Örneğin hipotonik ortamda bekletilen alyuvar hücreleri su alarak şişer. Hücre duvarı olmadığı için, bir süre sonra hücre zarı bu basınca dayanamaz ve patlar. Bu olaya hemoliz denir. Bitki hücresi H 2 O Parçalanm fl Hipotonik ortama konulan bitki hücreleri su alır. Hücre içine aşırı derecede su girmesi sonucunda, koful büyür ve sitoplazmayı hücre duvarına doğru iter. Bitkilerdeki turgor basıncı: Stomaların açılıp kapanması, Otsu bitkilerin dik durması, Böcekçil bitkilerde nasti hareketinin gerçekleşmesi Turgor Hipotonik ortama konulan hayvan hücresi parçalanırken, bitki hücresi turgor durumuna geçer. gibi olayların meydana gelmesini sağlar. UYARI Hücredeki su miktarı ile turgor basıncı doğru orantılı olarak değişir. 143

11 Çevreleri ile ozmoz dengesindeki elodea bitkisinin yaprak hücreleri Hücre zarı H 2 O Hemolize uğramış bir hayvan hücresi Hücre duvarı Hücre zarı Hipotonik ortamda bekletilen hayvan hücreleri hemoliz olurken, bitki hücreleri turgor durumuna geçer. H 2 O Bitki hücresi Ozmotik Basınç: Hücre içindeki çözünmüş maddelerin oluşturduğu su alma isteğine denir. Hücrenin sitoplazmasında bulunan çeşitli şekerler, organik ve inorganik tuzlar ozmotik basınç oluşturarak hücrenin dış ortamdan su almasını sağlar. Hipertonik ortama konulan elodea hücreleri su kaybettiğinde, hücre zarı oklar yönünde hücre duvarından uzaklaşır. hücre duvar koful H 2 O UYARI Hücre içindeki madde yoğunluğu ile hücrenin ozmotik basıncı doğru orantılıdır. Ozmotik basınç bitki ve hayvan hücrelerinin madde alış verişinde etkilidir. Bitkiler topraktaki suyu kök ozmotik basınçları sayesinde alırlar. Kurak bölge bitkileri, kök ozmotik basınçlarının yüksek olması sayesinde ortamda az miktarda bulunan suyu kökleri ile emebilirler. Hücrelerde ozmotik basınç ile turgor basıncı ters orantılı olarak değişir. Ozmotik basınç ile turgor basınç arasındaki fark emme kuvveti olarak adlandırılır. Emme kuvveti= Ozmotik basınç -Turgor basıncı hücre zar Hipertonik ortama konulan bir bitki hücresinde, I. hücre zarının, hücre duvarından uzaklaşması, II. su kaybına bağlı olarak turgor basıncının azalması, III. hücre yoğunluğunun artması değişimlerinden hangileri gerçekleşir? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III Bitkilerdeki plazmoliz olayının şematik gösterimi Hipertonik ortama konulan bitki hücresi su kaybedeceğinden hücre zarı, hücre duvarından uzaklaşır, turgor basıncı azalır ve hücrenin yoğunluğu artar. Yanıt E 144

12 Doku s v s Hücre zar Sitoplazma M E MT T M maddesinin aktif taşıma ile hücre içine alınması. Şemadaki T, taşıyıcı proteini; E ve F ise taşıma olayında kullanılan enzimleri göstermektedir. Taşıma sırasında ATP harcanır. F M ATP ADP + P Bir hayvan hücresinin su yoğunluğunun zamana bağlı değişimi yandaki grafikte gösterilmiştir. N hücredeki normal su yoğunluğunu gösterdiğine göre verilen zaman dilimlerinde hücrenin bulunduğu çözelti çeşitleri aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? Hücredeki su yo unlu u t 1 t 2 t 3 A) Hipotonik İzotonik Hipertonik B) Hipertonik Hipotonik İzotonik C) Hipotonik Hipertonik İzotonik D) İzotonik Hipotonik Hipertonik E) Hipertonik İzotonik Hipotonik N t 1 t 2 t 3 Zaman İlgili hücre t 1 'de su kaybettiğine göre hipertonik, t 2 'de su aldığına göre hipotonik ortamdadır. Hücre t 3 'de izotonik ortamda bulunduğu için su yoğunluğu değişmemiştir. Yanıt B B AKTİF TAŞIMA Bir maddenin yoğunluğunun düşük olduğu ortamdan, yüksek olduğu ortama doğru ATP harcanarak taşınmasına denir. Bu olay sırasında hücre zarındaki enzimler ve taşıyıcı proteinler görev yapar. Az yoğun Hücre zarı Çok yoğun Aktif taşımada taşınacak madde zarın bir tarafında protein yapılı taşıyıcıya bağlanır. ATP' den sağlanan enerji ile taşıyıcı proteinde şekil değişikliği olur. Bu şekilde zarı geçen madde az yoğun olduğu ortamdan çok yoğun olduğu ortama doğru taşınmış olur. Aktif taşımada enerji harcanır. Bu nedenle enerji yetersizliğinden aktif taşıma durur, pasif taşıma devam eder. Hücre içi ve dışı arasında yoğunluk farkı ortadan kalkar ve hücrenin faaliyetleri durur. 145

13 1 Sitoplazmada Na + zarda kendine özgü olan proteine bağlanır. HÜCRE-DIfiI SIVI Na + Na + Aktif taşımaya en güzel örnek çeşitli hayvan hücrelerinin zarında bulunan sodyum potasyum pompası dır. Normal şartlarda sodyum (Na + ) hücre dışında, potasyum (K + ) da hücre içinde daha yoğundur. Na + Na + Na + Na + ATP P i ADP P i 2 ATP den sağlanan enerji ile, taşıyıcı protein şekil değişikliğine uğrar. Na + Na + Na + 6 Serbest kalan K + hücre içine girer. Na + bölgeleri tekrar açık hale gelir ve döngü yeniden başlar. K + K + S TOPLAZMA P i P i P i K + K + 3 Şekil değiştiren taşıyıcı protein Na + u dışarı atar ve hücre dışındaki K + a bağlanır. K + 5 Fosfatını kaybeden taşıyıcı protein başlangıçtaki şekline döner. K + 4 K + 'un bağlanması fosfat grubunun ayrılmasını tetikler. Sodyum-potasyum pompası: Bu taşıma sistemi, iyonları yoğunluk farkının ters yönünde pompalar. Her pompalama döngüsünde, pompa iki farklı şekil arasında gidip gelir. Her döngüde hücre içine pompalanan iki adet K + iyonuna karşılık, hücre dışına üç tane Na + iyonu aktarılır. Taşıyıcı proteinin ATP tarafından fosforile edilmesi, şekil değişikliklerine güç sağlar (Fosforilasyon sırasında ATP den proteine bir adet fosfat grubu aktarılır). UYARI Aktif taşımanın mekanizması kolaylaştırılmış difüzyona benzer. Fakat ATP harcanımı ve moleküllerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama taşınması ile kolaylaştırılmış difüzyondan farklılık gösterir. Aktif taşıma, I. monomer maddelerin taşınımı, II. madde taşınımı sırasında ATP harcanımı, III. moleküllerin çok yoğun olduğu tarafa doğru geçmesi, IV. madde taşınımı sırasında enzim kullanımı özelliklerinden hangileri ile basit difüzyondan ayırt edilebilir? A) I ve II B) III ve IV C) I, II ve IV D) II ve III E) II, III ve IV Basit difüzyon ve aktif taşıma için monomer maddelerin taşınımı ortaktır. Basit difüzyonda ATP harcanmaz ve enzim kullanılmaz. Ayrıca basit difüzyonda moleküller az yoğun oldukları tarafa doğru hareket ederler. Yanıt E 146

14 Difüzyon: Moleküllerin fosfolipit tabakası üzerinden geçmesidir. Kolaylaştırılmış difüzyon: Moleküllerin zardaki taşıyıcı proteinler yardımıyla difüzyonudur. Pasif taşıma: Moleküllerin çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama ATP harcanmadan geçişidir. ATP Aktif taşıma: Moleküllerin az yoğun oldukları ortamdan, çok yoğun oldukları ortama taşıyıcı proteinler yardımıyla geçişidir. Bu olayda ATP harcanır ve enzim kullanılır. Sadece canlı hücrelerde gerçekleşir. Pasif ve aktif taşımanın karşılaştırılması Çekirdek Akyuvar Bakteri Belirli bir tür tatlı su alginde, yaşadığı ortamda bulunandan 1000 kat fazla K + bulunmaktadır. Bu tatlı su algi ile ilgili olarak; I. K + dengesini korumasında ATP harcanır. II. K + dengesini korumasında ilgili enzimler işlev görür. III. Algin canlılığını kaybetmesiyle K + difüzyona uğrar. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 2002 ÖSS Besin kofulu Akyuvarın gerçekleştirdiği fagositoz olayı Tatlı su alginin sitoplazmasındaki K + miktarının dış ortamdan 1000 kat fazla olabilmesi için, K + 'u aktif taşıma ile hücreye alması gerekir. Aktif taşımada ATP harcanıp, enzim kullanılır. Eğer alg ölürse ATP üretemez ve K + difüzyonla hücre dışına çıkar. Yanıt E 147

15 C ENDOSİTOZ Pasif ve aktif taşıma ile hücre, fosfolipit tabaka ya da porlardan geçebilen moleküllerin taşınımını sağlar. Protein ve polisakkarit gibi makromoleküllerin hücre zarından oluşan kofullar yardımıyla hücre içine alınmasına endositoz denir. Bu olay sırasında ATP harcanır. UYARI Endositoz olayında hücre zarının bir kısmı kopup, koful oluşumuna katıldığı için hücrenin yüzey alanı azalır. Endositoz hayvan hücrelerinde gerçekleşirken bitki hücrelerinde gerçekleşmez. Alınan maddenin katı ya da sıvı olmasına göre endositoz iki şekilde gerçekleşir. Amibin yalancı ayağı a Fagositoz: Büyük moleküllü katı maddelerin hücre içine alınmasıdır. Katı madde, hücre zarından oluşan yalancı ayaklar ile sarılır. Daha sonra bu ayaklar birleşerek zardan kopar ve besin kofulu olarak sitoplazmaya geçer. Besin kofulu, lizozomla birleşir ve koful içindeki besin sindirilir. Oluşan monomerler difüzyonla sitoplazmaya geçerken, sindirilemeyen atıklar ekzositoz ile hücre dışına atılır. Amip ve öglena gibi tek hücreli canlıların beslenme şekli, akyuvarların mikropları yutması fagositoza örnek olarak verilebilir. Bakteri Besin kofulu Bakteriyi fagositoz ile yutan bir amipin elektron mikroskobundaki (TEM) görünümü HÜCRE DIŞI SIVI Yalancı ayak SİTOPLAZMA Besin ya da başka bir partikül Besin kofulu b Pinositoz: Büyük moleküllü sıvı maddelerin hücre içine alınması olayıdır. Sıvı moleküllerin zara değmesiyle, hücre zarı içe doğru çökerek pinositoz cebini oluşturur. Sıvı moleküller bu cebe dolar ve hücre zarının boğumlanmasıyla oluşan besin kofulu sitoplazmaya geçer ve pinositik koful oluşur. Endokrin bezler tarafından salgılanan birçok hormon pinositoz ile doku hücrelerine girer. Bunun dışında bazı enzimlerin ve antikorların hücreye girişi de bu yöntemle gerçekleşir. Küçük bir kan damarına ait bir hücrede gerçekleşen pinositoz olayının elektron mikroskobundaki (TEM) görünümü HÜCRE DIŞI SIVI Hücre zarı SİTOPLAZMA Makromolekül Pinositik koful 148

16 hücre d fl ortam ekzositoz sitoplazma endositoz kesecik D EKZOSİTOZ Hücredeki makromoleküllerin hücre dışına atılması olayına ekzositoz denir. Bu olay sırasında da ATP harcanır. Ekzositozda hücre dışına atılmak istenen makromoleküller koful içinde hücre zarına taşınır. Koful zarı ile hücre zarı birleşir ve oluşan açıklıktan makromoleküller hücre dışına gönderilir. Hücre içinde üretilen enzim ve hormon gibi salgı maddeleri bu yöntemle hücre dışına gönderilir. Koful Makro molekül HÜCRE DIŞI Sitoplazma Endositoz ve ekzositoz olayları zıt yönlü gerçekleşir. UYARI Ekzositoz olayında, koful zarı hücre zarı ile birleştiğinden hücrenin yüzey alanı artar. Hücre zarından madde alış verişi ile ilgili olarak, I. moleküllerin, derişimlerinin az olduğu ortamdan çok olduğu ortama taşınması, II. hücredeki büyük moleküllü atık maddelerin dışarı atılması, III. difüzyonla alınamayacak kadar büyük moleküllerin hücre içine alınması, IV. suyun hipotonik ortamdan hücre içine geçmesi, V. moleküllerin kolaylaştırılmış difüzyon ile hücre içine alınması olaylarından hangilerinin gerçekleştirilmesi için ATP enerjisi kullanılır? A) I ve V B) II ve IV C) I, II ve III D) I, III ve IV E) II, III ve V 2008 ÖSS (Fen1) Verilen madde alış verişi biçimlerinden I. si aktif taşıma, II. si ekzositoz ve III. sü endositozdur. Bu olaylarda ATP harcanır. IV. ve V. olaylar pasif taşıma olduğundan ATP harcanmaz. Yanıt C 149

17 Etkinlik 1 Hücre Zarı ve Madde Geçişi geçit ozmoz plazmoliz ekzositoz Boşluk Tamamlama deplazmoliz fagositoz pinositoz aktif taşıma emme kuvveti glikoprotein hipertonik seçici geçirgen hipotonik elektron hemoliz basit difüzyon fosfolipit turgor kolaylaştırılmış difüzyon ışık Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri tabloda verilen kavramlar ile tamamlayınız. 1. Katı haldeki polimer besinlerin, hücre içine alınmasına... denir ortama konulan bitki hücrelerinde plazma zarı hücre duvarından uzaklaşır. 3. Hücre zarı özelliğinden dolayı bazı moleküllerin geçişine izin verirken, bazı moleküllerin geçişine izin vermez küçük yapıdaki moleküllerin çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama, taşıyıcı bir protein kullanılmadan kendiliğinden geçmesidir. 5. Saf suya konulan bir alyuvar hücresinin su alarak patlamasına... denir. 6. Bir hücrenin ozmotik basıncı ile turgor basıncı arasındaki farka denir. 7. Su kaybetmiş bir hücrenin, su alarak eski haline dönmesine... denir mikroskobu ile birçok hücre gözlenebilir, fakat çok küçük yapıda olan organeller incelenemez. 9. Hücre zarında bulunan... ler hücre zarının seçici geçirgenliği ve hücrelerin birbirini tanıması gibi bir çok olayda görev alır. 10. İki çözelti karşılaştırıldığında, derişimi az olana... çözelti denir. 11. Su moleküllerinin yarı geçirgen bir zar üzerinden difüzyonuna... denir. 12. Moleküllerin kendine özgü bir proteine bağlanarak çok yoğun olduğu ortamdan, az yoğun olduğu ortama geçişine denir. 13. Hücre zarından geçemeyecek büyüklükteki sıvı maddelerin hücre içine alınmasına... adı verilir mikroskobu, taramalı ve transmisyon olmak üzere ikiye ayrılır. 15. Su alan bitki hücrelerinin... basıncı artar. 16. Hücre duvarında, madde iletimine olanak sağlayan yapılara... adı verilir moleküllerin az yoğun olduğu ortamdan çok yoğun oldukları ortama ATP harcanarak iletimine denir. 18. Hücrede sentezlenen hormon ve enzim gibi polimer moleküllerin hücre dışına salgılanmasına... denir. 19. Hücre zarında çift sıralı... tabakası bulunur. 150

18 Etkinlik 2 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. Doğru Yanlış Soruları 1. Ozmotik basıncı artan bir hücrenin turgor basıncı azalır. 2. Fagositoz ile besin alan bir amipin, hücre zarının yüzey alanı artar. 3. Elektron mikroskobu ile görülemeyen hücre organelleri, ışık mikroskobu ile görülebilir. 4. Plazmolize uğrayan hücre, hipertonik bir çözeltide bulunmaktadır. 5. Endositoz ve ekzositoz olaylarında ATP harcanmaz. 6. Hücre duvarında bulunan porlar seçici geçirgen özelliğe sahiptir. 7. Hücre zarından negatif iyonlar pozitif iyonlara göre daha hızlı geçer. 8. Pasif taşıma sırasında hücrenin içi ve dışı arasındaki yoğunluk farkı azalır. 9. Hücre zarındaki glikoprotein ve glikolipit moleküllerinin farklı dağılım ve sayıda olması hücrenin özgüllüğünü sağlar. 10. Deplazmolize uğrayan bir hücrenin yoğunluğu artar. 11. Basit difüzyonda ATP harcanmazken, kolaylaştırılmış difüzyonda ATP harcanır. 12. İzotonik çözeltilerde, çözelti içindeki madde yoğunluğu hücrenin madde yoğunluğuna eşittir. 12. Canlılığını kaybeden bir hücrede aktif taşıma dururken, pasif taşıma devam edebilir. 14. Sıcaklığın artması ile moleküllerin kinetik enerjisi artacağından difüzyon hızı artar. 15. Hemoliz olayı bitki ve hayvan hücrelerinde ortak olarak gerçekleşir. 16. Kurak bölge bitkilerinin kök ozmotik basıncı sulak bölge bitkilerine göre daha düşüktür. 17. Endositoz her zaman hücre içine doğru gerçekleşirken, aktif taşıma hücre içine ya da hücre dışına doğru gerçekleşebilir. 18. Yağda çözünen maddelerin, hücre zarından difüzyonu, çözünmeyen maddelere göre daha hızlıdır. 19. Hayvan hücrelerinde gerçekleşen plazmoliz ve deplazmoliz olayları, hücrede şekil değişikliğine neden olmaz. 20. Bitkilere ait hücre zarı canlı, hücre duvarı ise ölü bir yapıdır. 151

19 Etkinlik 3 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Kolaylaştırılmış difüzyon Endositoz Difüzyon Aktif taşıma Pinositoz Ozmoz Fagositoz Pasif taşıma Basit difüzyon Ekzositoz Tablodaki kelimeleri uygun yerlere yazarak kavram haritasını tamamlayınız. Kavram Haritası... Polimerlerin taflınımı... Polimerlerin hücre içine alınması... Polimerlerin hücre dıflına atılması Büyük moleküllü katı maddelerin hücre içine alınması... Büyük moleküllü sıvı maddelerin hücre içine alınması HÜCREDE MADDE ALIfi VER fi... Moleküllerin taflıyıcı protein kullanılmadan az yo un ortama geçmesi... Küçük moleküllerin taflınımı... Küçük moleküllerin yo unlu un az oldu u tarafa kendili inden geçifli Gazların ya da bir çözeltideki çözünmüfl maddelerin çok yo un ortamdan az yo un ortama geçifli... Suyun yarı geçirgen bir zardan difüzyonu... Moleküllerin taflıyıcı protein yardımıyla az yo un ortama taflınması... Küçük moleküllerin yo unlu un çok oldu u tarafa ATP harcanarak taflınması 152

20 Etkinlik 4 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Numaralandırılmış kutucuklarda hücre zarındaki taşıma biçimlerinden bazıları verilmiştir. Kutucuk numaralarını kullanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız. 1. Fagositoz 2. Aktif taşıma 3. Basit difüzyon 4. Ekzositoz 5. Kolaylaştırılmış difüzyon 6. Ozmoz Yapılandırılmış Grid a) Sadece canlı hücrelerde gerçekleşebilen taşıma biçimleri hangi numaralarla gösterilmiştir? b) Küçük moleküllerin hücre zarından geçmesini sağlayan taşıma biçimleri hangi numaralarla gösterilmiştir? c) Bitki hücrelerinde gerçekleşemeyen taşıma biçimi hangi numaralarla gösterilmiştir? d) Hücre yüzey alanında artma ya da azalmaya neden olan taşıma biçimleri hangi numaralarla gösterilmiştir? e) Madde iletimi sırasında taşıyıcı protein kullanıldığı halde, ATP harcanmayan taşıma biçimi hangi numaralarla gösterilmiştir? f) Hücre zarı olmadan da gerçekleşebilen taşıma biçimi hangi numaralarla gösterilmiştir? 153

21 Etkinlik 5 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Tanılayıcı dallanmış ağaç Aşağıda birbiri ile bağlantılı Doğru/Yanlış tipinde ifadeler içeren tanılayıcı dallanmış ağaç tekniğinde bir soru verilmiştir. a ifadesinden başlayarak her Doğru ya da Yanlış cevabınıza göre çıkışlardan sadece birini işaretleyiniz. Örneğin; a ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise b ifadesine, yanlış ise c ifadesine ulaşılır. b ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise d ifadesine, yanlış ise e ifadesine ulaşılır. d ifadesinin Doğru/Yanlış olduğu belirtilir. Doğru ise 1. çıkışa, yanlış ise 2. çıkışa ulaşılır. a Hücre zarının akıcı mozaik zar modeline göre, zarın yapısında iki sıralı protein ve ortasında lipitler bulunur. D Y b c Hücre zarı sabit bir yapı oldu undan protein ve lipitlerin yeri de iflemez. Hücre zarı seçici geçirgen özelli e sahiptir. Bu nedenle bazı maddelerin geçifline izin vermez. D Y D Y d e f g Bazı proteinler karbonhidratlarla birleflerek glikoproteinleri oluflturur. Hücre zarının yapısına en fazla katılan lipit çeflidi steroitlerdir. Nötr maddeler iyonlara, negatif iyonlar pozitif iyonlara göre hücre zarından daha kolay geçer. Ya da çözünmeyen maddeler, çözünenlere göre hücre zarından daha kolay geçer. D Y D Y D Y D Y 1. ç k fl 2. ç k fl 3. ç k fl 4. ç k fl 5. ç k fl 6. ç k fl 7. ç k fl 8. ç k fl 154

22 1. Hücre dışı Çok yoğun Hücre zarı TEST 1 5. P kolu yot çözeltisi Sükroz çözeltisi + Niflasta R kolu Hücre içi Az yoğun Ba ırsak zarı Yukarıda X molekülünün hücre zarından geçişi şematik olarak gösterilmiştir. Bu şemaya göre X maddesi ile ilgili, I. hücre zarından geçebilecek büyüklüktedir, II. taşınımı sırasında ATP harcanmaz, III. sitoplazmadaki miktarı artmaktadır yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 2. Aşağıdaki madde taşınımı şekillerinden hangisi tek yönlü gerçekleşir? A) Basit difüzyon B) Fagositoz C) Aktif taşıma D) Ozmoz E) Kolaylaştırılmış difüzyon 3. Hücre zarında bulunan proteinler, I. madde taşınımı, II. ATP üretimi, III. hücreler arası iletişim U şeklindeki borunun P ve R kolları bağırsak zarı ile ayrılmıştır. P koluna iyot çözeltisi, R koluna sükroz çözeltisi ve nişasta konulup, bir süre beklenirse, I. nişastanın P koluna geçmesi, II. R kolunda sıvı renginin maviye dönüşmesi, III. P ve R kolundaki sükroz yoğunluğunun eşitlenmesi, IV. P kolundaki iyot yoğunluğunun azalması durumlarından hangileri gerçekleşemez? (İyot nişasta ayıracıdır ve nişasta taneciklerini maviye boyar.) A) I ve II B) I ve III C) II ve III D) II ve IV E) III ve IV 6. İzotonik ortamda bulunan bir hücre, t 1 anında hipotonik bir ortama bırakılıyor. Buna göre, bu hücredeki su yoğunluğunun zamana göre değişim grafiği aşağıdakilerden hangisidir? A) Hücrenin su yo unlu u B) Hücrenin su yo unlu u olaylarından hangilerinde görev alırlar? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III C) t 1 Hücrenin su yo unlu u Zaman D) t 1 Hücrenin su yo unlu u Zaman 4. Pasif taşıma ile ilgili aşağıda verilenlerden hangisi doğru değildir? A) Tüm hücrelerde gerçekleşebilir. B) Küçük moleküllerin taşınımını sağlar. t 1 E) Zaman Hücrenin su yo unlu u t 1 Zaman C) Yoğunluk farkı, madde geçişine olanak sağlar. D) Madde taşınımı sırasında ATP harcanır. E) Hücre içi ve dışına doğru olabilir. t 1 Zaman 1) E 2) B 3) C 4) D 5) B 6) A 155

23 7. Hücre zarı ile ilgili aşağıdaki bilgilerden hangisi doğru değildir? 8. A) Canlı olup, seçici geçirgen özellik gösterir. B) Prokaryot ve ökaryot hücrelerde ortak olarak bulunur. C) Yapısına en fazla katılan yağ çeşidi steroitlerdir. D) Bazı maddelerin geçişine izin vermez. E) Yapısındaki glikoproteinler reseptör görevi yapar. Doku s v s Hücre zar Sitoplazma R E R : Tafl nan madde E ve F : Enzim RT T Yukarıda verilen aktif taşıma şeması ile ilgili aşağıdaki yorumlardan hangisi doğru değildir? A) Hücre zarındaki taşıyıcı protein tekrar tekrar kullanılabilir. B) Bu olay sadece canlı hücrelerde gerçekleşir. C) R maddesi zardan geçebilecek büyüklüktedir. D) R maddesinin hücredeki yoğunluğu doku sıvısına göre azdır. E) F enzimi R maddesinin taşıyıcı proteinden ayrılmasında görev yapmıştır. F R ATP ADP + P 11. N çözeltisi M hücresi 20 dakika N çözeltisinde 20 dakika bekletilen M hücresindeki değişim yukarıda verilmiştir. Buna göre; I. N çözeltisi M hücresine göre hipertoniktir. II. M hücresinde plazmoliz olayı gerçekleşmiştir. III. M hücresinin yoğunluğu artmıştır. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 12. Aşağıdaki moleküllerden hangisi difüzyon ile hücre zarından geçemez? A) Potasyum B) Karbondioksit C) Glikojen D) Riboz E) Yağ asiti 9. Yandaki grafikte bir hayvan hücresindeki basit difüzyon hızının X faktörüne bağlı değişimi verilmiştir. Grafikte X yerine, I. molekülün büyüklüğü, II. sıcaklık, III. yoğunluk farkı değişkenlerinden hangileri yazılabilir? Difüzyon hızı A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III 10. Hayvan hücrelerinde madde taşınımını sağlayan, I. pasif taşıma, II. aktif taşıma, III. fagositoz olaylarından hangileri bitki hücrelerinde gerçekleşmez? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III X 13. Hipotonik çözeltiye bırakılan bir hücrenin, I. turgor basıncı, II. hacmi, III. ozmotik basıncı değerlerinden hangilerinde artış görülür? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III 14. Tatlı sularda yaşayan paramesyum, I. Solunum sonucu oluşan karbondioksitin hücre zarından atılımı II. Polimer besinlerin fagositoz ile alınımı III. Sitoplazmasına göre yaşadığı ortamda az bulunan potasyumun hücreye alınımı olaylarından hangilerini gerçekleştirirken ATP harcar? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 156 7) C 8) D 9) E 10) B 11) E 12) C 13) C 14) D

24 1. Aktif taşıma ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) Polimer maddelerin taşınımını sağlar. B) Sadece canlı hücrelerde gerçekleşir. C) Enzim kullanılır, ATP harcanmaz. D) Sadece hayvan hücrelerinde görülür. E) Taşıma sırasında yoğunluk farkı azalır. Basınç Hipotonik ortama konulan bir hücrenin ozmotik basınç, turgor basıncı ve emme kuvveti arasındaki ilişki yukarıdaki grafikte gösterilmiştir. Grafiğe göre; I. Hücrenin turgor basıncı arttıkça, emme kuvveti azalır. II. Sitoplazmadaki su % si arttıkça, hücrenin ozmotik basıncı da artar. III. Turgor basıncı ile osmotik basınç doğru orantılıdır. yorumlarından hangileri doğrudur? Ozmotik basınç Turgor basıncı Emme kuvveti Sitoplazmadaki su % si A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III M çözeltisi N hücresi TEST 2 4. P kolu %10 luk maltoz çözeltisi 5 ml maltaz enzimi 25 C Ba ırsak zarı U şeklindeki borunun P ve R kolları bağırsak zarı ile ayrılmış olup, her ikisinde de % 10'luk maltoz çözeltisi bulunmaktadır. R koluna 5 ml maltaz enzimi ilave edilip bir süre bekleniyor. Bu deneyde aşağıdakilerden hangisi beklenmez? A) P kolundaki maltoz miktarının sabit kalması B) R kolunda glikoz moleküllerinin oluşması C) R kolundan P koluna su geçmesi D) P koluna, R kolundan glikoz geçişi E) R kolundaki maltaz miktarının sabit kalması 5. Bitkisel hücrelerde bulunan hücre çeperi ve hücre zarı için, I. selüloz yapılı olma, II. seçici geçirgen yapı, III. madde geçişine olanak sağlama özelliklerinden hangileri ortak değildir? R kolu % 10 luk maltoz çözeltisi A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III % 4 glikoz içeren N hücresi, % 10 glikoz içeren M çözeltisine bırakılıp bir süre bekleniyor. Deney sonunda M çözeltisinde glikoz kalmadığına göre; I. N hücresi canlıdır. II. Glikozun hücreye alınımı difüzyon ve aktif taşıma ile gerçekleşmiştir. III. Glikozun bir kısmı fagositoz ile alınmıştır. yorumlarından hangileri yapılamaz? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III 6. Aktif taşımada, I. enzim, II. ATP, III. taşıyıcı protein moleküllerinden hangileri görev alır? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 1) B 2) A 3) C 4) C 5) C 6) E 157

25 7. Madde Hücre dışındaki yoğunluk Sitoplazmadaki yoğunluk Glikojen %4 %1 Amino asit %1 %2 Glikoz %3 %1 Yukarıda bir hücrenin iç ve dış ortamında bulunan bazı maddelerin yoğunlukları verilmiştir. Bu maddelerin hücre içine alınma yöntemleri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? 10. Fagositoz, ekzositoz ve aktif taşıma olayları için aşağıdakilerden hangiesi ortaktır? A) Polimer taşınımı B) Tek yönlü olma C) ATP harcanımı D) Bitki hücrelerinde görülme E) Hücrenin yüzey alanını artırma A) Glikoz molekülleri hücreye difüzyonla girebilir. B) Glikojenin hücreye alınımı sırasında hücrenin yüzey alanı azalır. 11. Su yo unlu u C) Amino asitlerin hücreye alınımı aktif taşıma ile olur. D) Glikoz alınımı sırasında hücrenin yüzey alanı değişmez. N E) Glikojenin alınımı sırasında ATP harcanmaz. t 1 t 2 t 3 t 4 Zaman (N : Hücrenin normal su yo unlu u) 8. Kolaylaştırılmış difüzyon, I. taşıyıcı protein kullanımı, II. küçük moleküllerin taşınımı, III. yoğunluk farkına göre gerçekleşme özelliklerinden hangileri ile basit difüzyondan ayrılır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III Yukarıdaki grafik bir bitki hücresindeki su yoğunluğunun zamana göre değişimini göstermektedir. Bu hücre ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğru değildir? A) t 1 'de plazmoliz olmuştur. B) t 2 'de hipertonik çözeltidedir. C) t 3 'de izotonik ortamdadır. D) t 4 'de turgor durumundadır. E) t 2 ve t 4 'de yoğunluğu azalmıştır. 9. Eşit yoğunluktaki X, Y, Z hücreleri ile yapılan deneyde, X hücresinin K çözeltisine konulduğunda su aldığı Y hücresinin M çözeltisine konulduğunda ozmotik dengesini koruduğu Z hücresinin N çözeltisine konulduğunda plazmolize uğradığı görülüyor. Buna göre çözeltilerin hücrelere göre yoğunlukları aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? K M N A) Hipertonik Hipotonik İzotonik B) Hipotonik İzotonik Hipertonik C) İzotonik Hipertonik Hipotonik D) Hipertonik İzotonik Hipotonik E) Hipotonik Hipertonik İzotonik 12. Glikoz yo unlu u I II Hücre içi Hücre dıflı Zaman Yukarıdaki grafikte, bir hücrenin içi ve dışındaki glikoz yoğunluğunun değişimi verilmiştir. Buna göre hücre hangi zaman aralıklarında aktif taşıma yapmıştır? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III III 158 7) E 8) A 9) B 10) C 11) B 12) D