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 ÜNİTE 2 (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 ÜNİTE 2 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. ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 (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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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. ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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. ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 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 ÜNİTE 2 % 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 ÜNİTE 2 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

26 YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. Aktif taşımayı kolaylaştırılmış difüzyondan ayıran iki temel özelliği yazınız. a) b) 2. Aşağıdaki terimleri açıklayınız. a) Hemoliz: ÜNİTE 2 b) Plazmoliz: c) Deplazmoliz: 3. Eşit yoğunluktaki üç hücrenin konulduğu çözeltiler aşağıda verilmiştir. Bu çözeltileri izotonik, hipotonik ve hipertonik olarak sınıflandırınız. % 4 tuz % 3 tuz A çözeltisi % 2 tuz % 3 tuz B çözeltisi % 3 tuz % 3 tuz C çözeltisi I) II) III) Yandaki şekilde küçük moleküllerin hücre zarından geçişi gösterilmiştir. I, II, III ve IV numaraları ile gösterilen taşıma biçimlerini yazınız. I. II. III. I II ATP IV. IV III 159

27 ÜNİTE 2 5. Aşağıdaki I numaralı sütunda hücrede gerçekleşen madde taşınımları, II numaralı sütunda ise bunlara ait bazı örnekler verilmiştir. Uygun eşlemeleri yapınız. I II... Aktif taşıma a. Alveollerdeki oksijenin kana geçmesi... Ozmoz b. Amipin bir polisakkariti hücre içine alması... Fagositoz c. Sinir hücrelerinin sodyumu ATP harcayarak hücre dışına göndermesi... Kolaylaştırılmış difüzyon d. Pankreas hücrelerinde üretilen insülin hormonunun kana verilmesi... Ekzositoz e. Glikozun az yoğun olduğu ortama doğru, zardaki taşıyıcı proteinler yardımıyla taşınması... Difüzyon f. Hipotonik ortama konulan bir bitki hücresinin su alması 6. Aşağıda A maddesinin hücre zarındaki aktif taşıması şematik olarak gösterilmiştir. II numaralı kısım hücre zarı, C ve D ise taşıma olayında görev yapan enzimlerdir. ATP AB ADP + P C D A A B I II III Şemaya göre aşağıda verilen bilgilerden doğru olanların yanındaki kutuya ( ), yanlış olanların yanındaki kutuya (X) işaretini koyunuz. a. I numaralı kısım hücrenin sitoplazmasıdır. b. Hücre aktif taşıma ile A maddesini almıştır. c. B hücre zarında görev yapan taşıyıcı proteindir. d. III numaralı kısım hücre dışıdır. e. A maddesinin I numaralı kısımdaki yoğunluğu III numaralı kısımdan çoktur. f. C ve D molekülleri karbonhidrat yapılıdır. g. Hücre canlılığını kaybederse A molekülü III numaralı kısımdan I numaralı kısıma geçmeye başlar. 160

28 7. Aşağıdaki özelliklerden sadece endositoza ait olanların yanındaki kutuya "+", endositoz ve ekzositoz için ortak olanların yanındaki kutuya "H", sadece ekzositoza ait olanların yanındaki kutuya " " işaretlerini koyunuz. a. Madde taşınımı sırasında ATP harcanır. b. Madde taşınımı sırasında hücrenin yüzey alanı artar. c. Polimer moleküllerin hücre zarından geçişini sağlar. d. Hayvan hücrelerinde gerçekleşirken, bitki hücrelerinde gerçekleşemez. e. Hücrede üretilen enzim ve hormonların hücre dışına salgılanmasını sağlar. ÜNİTE 2 f. Tek yönlü madde taşınımını sağlar. 8. Özdeş yapıda olan X, Y ve Z hücrelerinden, X hücresi izotonik çözeltiye, Y hücresi hipertonik çözeltiye, Z hücresi hipotonik çözeltiye konulup bir süre bekletiliyor. Buna göre X, Y ve Z hücrelerinin turgor basınçlarının zamana göre değişim grafiklerini çiziniz. (X, Y ve Z bitkisel hücrelerdir) X Y Turgor basıncı Z Zaman 161

29 CEVAPLAR ÜNİTE 2 Etkinlik 1 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Boşluk Tamamlama 1. Katı haldeki polimer besinlerin, hücre içine alınmasına fagositoz denir. 2. Hipertonik ortama konulan bitki hücrelerinde plazma zarı hücre duvarından uzaklaşır. 3. Hücre zarı seçici geçirgen özelliğinden dolayı bazı moleküllerin geçişine izin verirken, bazı moleküllerin geçişine izin vermez. 4. Basit difüzyon 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 hemoliz denir. 6. Bir hücrenin ozmotik basıncı ile turgor basıncı arasındaki farka emme kuvveti denir. 7. Su kaybetmiş bir hücrenin, su alarak eski haline dönmesine deplazmoliz denir. 8. Işık mikroskobu ile birçok hücre gözlenebilir, fakat çok küçük yapıda olan organeller incelenemez. 9. Hücre zarında bulunan glikoprotein ler hücre zarının seçici geçirgenliği ve hücrelerin birbirini tanıması gibi bir çok olayda görev alır. 10. İki çözelti karşılaştırıldığında, derişimi az olana hipotonik çözelti denir. 11. Su moleküllerinin yarı geçirgen bir zar üzerinden difüzyonuna ozmoz denir. 12. Moleküllerin kendine özgü bir proteine bağlanarak çok yoğun olduğu ortamdan, az yoğun olduğu ortama geçişine kolaylaştırılmış difüzyon denir. 13. Hücre zarından geçemeyecek büyüklükteki sıvı maddelerin hücre içine alınmasına pinositoz adı verilir. 14. Elektron mikroskobu, taramalı ve transmisyon olmak üzere ikiye ayrılır. 15. Su alan bitki hücrelerinin turgor basıncı artar. 16. Hücre duvarında, madde iletimine olanak sağlayan yapılara geçit adı verilir. 17. Aktif taşıma 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 ekzositoz denir. 19. Hücre zarında çift sıralı fosfolipit tabakası bulunur. 20. Kendine göre daha yoğun ortama konulan hücrenin su kaybederek büzülmesine plazmoliz denir. Etkinlik 2 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Doğru Yanlış Soruları D Y Y D Y Y D D D Y Y D D D Y Y D D Y D 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. 162

30 CEVAPLAR Etkinlik 3 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Fagositoz Kavram Haritası ÜNİTE 2 Polimerlerin taflınımı Endositoz Polimerlerin hücre içine alınması Ekzositoz Büyük moleküllü katı maddelerin hücre içine alınması Pinositoz Büyük moleküllü sıvı maddelerin hücre içine alınması Basit difüzyon HÜCREDE MADDE ALIfi VER fi Küçük moleküllerin taflınımı Polimerlerin hücre dıflına atılması Pasif tafl ma Küçük moleküllerin yo unlu un az oldu u tarafa kendili inden geçifli Difüzyon Gazların ya da bir çözeltideki çözünmüfl maddelerin çok yo un ortamdan az yo un ortama geçifli Ozmoz Moleküllerin taflıyıcı protein kullanılmadan az yo un ortama geçmesi Kolaylaflt r lm fl difüzyon Moleküllerin taflıyıcı protein yardımıyla az yo un ortama taflınması Suyun yarı geçirgen bir zardan difüzyonu Aktif tafl ma Küçük moleküllerin yo unlu un çok oldu u tarafa ATP harcanarak taflınması Etkinlik 4 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Yapılandırılmış Grid 1. Fagositoz 2. Aktif taşıma 3. Basit difüzyon 4. Ekzositoz 5. Kolaylaştırılmış difüzyon 6. Ozmoz a) Sadece canlı hücrelerde gerçekleşebilen taşıma biçimleri hangi numaralarla gösterilmiştir? 1, 2 ve 4 b) Küçük moleküllerin hücre zarından geçmesini sağlayan taşıma biçimleri hangi numaralarla gösterilmiştir? 2, 3, 5 ve 6 c) Bitki hücrelerinde gerçekleşemeyen taşıma biçimi hangi numaralarla gösterilmiştir? 1 d) Hücre yüzey alanında artma ya da azalmaya neden olan taşıma biçimleri hangi numaralarla gösterilmiştir? 1 ve 4 e) Madde iletimi sırasında taşıyıcı protein kullanıldığı halde, ATP harcanmayan taşıma biçimi hangi numaralarla gösterilmiştir? 5 f) Hücre zarı olmadan da gerçekleşebilen taşıma biçimi hangi numaralarla gösterilmiştir? 3 Etkinlik 5 Hücre Zarı ve Madde Geçişi Tanılayıcı dallanmış ağaç c, d ve f ifadeleri doğru, a, b, e ve g ifadeleri yanlıştır. Tanılayıcı dallanmış ağaçtaki ifadeleri takip eden öğrenci 5. çıkışa ulaşır. 163

31 CEVAPLAR ÜNİTE 2 YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. a) ATP harcanması b) Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru gerçekleşmesi 2. a) Hemoliz: Hipotonik ortama konulan hayvan hücresinin su alarak patlamasıdır. b) Plazmoliz: Hipertonik ortama konulan hücrenin su kaybederek büzülmesidir. c) Deplazmoliz: Plazmolize uğramış bir hücrenin, hipotonik ortama konulduğunda su alarak eski haline gelmesidir. 3. % 4 tuz % 3 tuz A çözeltisi % 2 tuz % 3 tuz B çözeltisi % 3 tuz % 3 tuz C çözeltisi I) Hipertonik II) Hipotonik III) zotonik 4. I. Basit difüzyon II. Kolaylaştırılmış difüzyon III. Aktif taşıma IV. Pasif taşıma I II ATP IV III 5. I II c Aktif taşıma a. Alveollerdeki oksijenin kana geçmesi f Ozmoz b. Amipin bir polisakkariti hücre içine alması b Fagositoz c. Sinir hücrelerinin sodyumu ATP harcayarak hücre dışına göndermesi e Kolaylaştırılmış difüzyon d. Pankreas hücrelerinde üretilen insülin hormonunun kana verilmesi d Ekzositoz e. Glikozun az yoğun olduğu ortama doğru, zardaki taşıyıcı proteinler yardımıyla taşınması a Difüzyon f. Hipotonik ortama konulan bir bitki hücresinin su alması 164

32 CEVAPLAR 6. ATP YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI AB ÜNİTE 2 ADP + P A C B D A I II III X X X a. I numaralı kısım hücrenin sitoplazmasıdır. b. Hücre aktif taşıma ile A maddesini almıştır. c. B hücre zarında görev yapan taşıyıcı proteindir. d. III numaralı kısım hücre dışıdır. e. A maddesinin I numaralı kısımdaki yoğunluğu III numaralı kısımdan çoktur. f. C ve D molekülleri karbonhidrat yapılıdır. g. Hücre canlılığını kaybederse A molekülü III numaralı kısımdan I numaralı kısıma geçmeye başlar. 7. H a. Madde taşınımı sırasında ATP harcanır. b. Madde taşınımı sırasında hücrenin yüzey alanı artar. H c. Polimer moleküllerin hücre zarından geçişini sağlar. + d. Hayvan hücrelerinde gerçekleşirken, bitki hücrelerinde gerçekleşemez. e. Hücrede üretilen enzim ve hormonların hücre dışına salgılanmasını sağlar. H f. Tek yönlü madde taşınımını sağlar. 8. Turgor basıncı Z X Y X Y Z Zaman 165

33 CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE ÜNİTE 2 II. HÜCRE ORGANELLERİ VE ÇEŞİTLERİ Endoplazmik Retikulum (ER): Zarla çevrili kesecik ve tüpler; zar sentezi ve diğer sentezler ve metabolik süreçleri gerçekleştirir; düz ve granüllü bölgeler içerir. Kromatin: DNA ve proteinlerden oluşan materyal; bölünen hücrede tek tek kromozomlar halinde görülür. Çekirdekçik: Ribozom üretiminde görevli zarsız organel; çekirdekte bir ya da birden çok çekirdekçik bulunabilir. Çekirdek zarı: Çekirdeği çevreleyen çift zar; porlar içerir. ÇEKİRDEK Granüllü ER Düz ER Sentrozom: Hücredeki mikrotübüllerin başlangıç bölgesi; hayvan hücresindeki sentrozom bir çift sentriol içerir. Ribozomlar: Proteinleri üreten zarsız organeller; sitoplazmada serbest halde ya da granüllü ER ve çekirdek zarına bağlı durumda bulunurlar. Peroksizom: Özelleşmiş metabolik işlevlerin gerçekleştiği organel; hidrojen peroksit üretir. Golgi aygıtı: Hücre ürünlerinin sentezi, ayrılması ve sagılanmasında görevli organeldir. Mikrofilamentler İntermediyer (ara) filamentler Mikrotübüller HÜCRE İSKELETİ: Hücrenin biçimini korur, hücre hareketinde işlev görür; protein bileşenlerden oluşur. Lizozom: Makromoleküllerin hidroliz edildiği sindirim organelidir. Plazma zarı: Hücreyi çevreyen zardır. Mitokondri: Hücre solunumunun gerçekleştiği ve ATP nin üretildiği organeldir. Hayvan hücresinin genel görünüşü: Hayvan hücreleri ökaryot yapıdadırlar. Yukarıdaki şekilde hayvan hücresinde en yaygın olarak bulunan yapılar gösterilmiştir. Hayvan hücrelerinin merkezinde çekirdek bulunur. Çekirdek ile hücre zarının arasındaki kısma sitoplazma denir. Sitoplazma çoğu zarla çevrili organeller ve bunların içinde bulunduğu yarı akışkan bir sıvıdan (sitozol) oluşur. 166

34 Kromatin ÜNİTE 2 ÇEK RDEK Çekirdekçik Çekirdek zar Granüllü endoplazmik retikulum Düz endoplazmik retikulum Ribozomlar Merkezi koful: Yafll bitki hücrelerinde bol bulunan organel; ifllevleri aras nda depolama ve at k ürünlerin y k lmas vard r; kofulun genifllemesi bitki büyümesinin temel mekanizmas d r. Golgi ayg t Tonoplast: Merkezi kofulu çevreleyen zar. Mikrofilamentler ntermediyer (ara) filamentler Mikrotübüller HÜCRE SKELET Mitokondri Peroksizom Plazma zar Hücre duvar : Hücreye biçim kazand ran ve onu mekanik hasarlardan koruyan d fl tabaka; selüloz, di er polisakkaritler ve proteinden yap lm flt r. Kloroplast: Fotosentez yapan organel; günefl enerjisini fleker moleküllerinde depolanan kimyasal enerjiye dönüfltürür. Komflu hücrenin duvar Plasmodesma: Komflu hücrelerin sitoplazmalar n birbirlerine ba layan hücre duvar içinde yer alan kanallar Bitki hücresinin genel görünüşü: Genellenmiş bir bitki hücresini gösteren bu şekil bitki ve hayvan hücreleri arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları göstermektedir. Hayvan hücresinde görülen özelliklerin çoğuna ek olarak bitki hücresi plastid adı verilen zarla çevrili olan organelleri de içerir. En önemli plastid olan kloroplast fotosentez yapar. Bitki hücrelerinde ayrıca merkezi koful bulunur. Bitki hücresinin, hücre zarı dışında kalın bir hücre duvarı bulunur. Hücre duvarı plazmodesma adı verilen kanallar içerir. 167

35 ÜNİTE 2 Hayvan hücresi Çekirdek Virüs Bakteri Virüs, bakteri ve ökaryot bir hücrenin büyüklüklerinin karşılaştırılması SİTOPLAZMA Hücre zarı ve çekirdek zarı arasında bulunan kısıma denir. Sitoplazma organeller ve bunların içinde yer aldığı yarı akışkan bir sıvı olan sitozolden oluşur. Sitozolün büyük bir kısmını (%90) su oluşturur. Bu oran bazı canlılarda %98'e kadar yükselebileceği gibi tohum gibi bazı özelleşmiş hücrelerde %5' lere kadar düşebilir. Bu sıvının içinde çözünmüş enzimler, RNA, organik bileşiklerin yapı taşları (glikoz, amino asit ve nükleotit gibi), yıkım tepkimeleri sonucu oluşan atık ürünler, koenzimler ve iyonlar bulunur. Sitoplazma içinde belirli görevler yapmak üzere özelleşmiş yapılara organel denir. Bu organeller; ribozom, endoplazmik retikulum, golgi cisimciği, lizozom, mitokondri, koful, sentrozom, plastitler ve hücre iskeleti olarak sıralanabilir. RİBOZOM Büyük alt birim Küçük alt birim Ribozom büyük ve küçük olarak adlandırılan iki alt birimden oluşur. Bu birimler birbirinden ayrıdır. Protein sentezi gerçekleşeceği zaman birleşirler Protein sentezinin gerçekleştiği organeldir. Hücredeki amino asitler ribozomlarda peptit bağları ile birleştirilerek, hücrenin ihtiyacı olan proteinler üretilir. Zarsız bir organel olup, prokaryot ve ökaryot tüm hücrelerde bulunur. Ribozomal RNA (rrna) ve proteinlerden oluştuğundan nükleoprotein yapılıdır. Her ribozom büyük ve küçük olarak adlandırılan iki alt birimden oluşur. Protein sentezi gerçekleşeceği zaman bu birimler birleşerek ribozom işlevsel hale gelir. Ribozomlar, hücrede serbest veya bir organele bağlı olarak bulunur. Serbest olarak sitoplazma sıvısı, mitokondri ve kloroplastta, bağlı olarak endoplazmik retikulum ve çekirdek zarı üzerinde bulunur. Genel olarak hücrenin kullanacağı proteinler serbest ribozomlarda, hücre dışına gönderilecek proteinler endoplazmik retikulum zarı üzerinde bulunan ribozomlarda üretilir. Protein sentezi çok olan hücrelerde sayıları fazla olur. Bir hücre aynı proteinden çok sayıda üretmek isterse, birçok ribozom yan yana gelerek polizomları oluşturur. Bu yapılar sayesinde hücre kısa sürede aynı proteinden bol miktarda sentezler. Hücrelerde iki farklı büyüklükte ribozom bulunur. Prokaryotlarda, ökaryotların mitokondri ve kloroplastlarında küçük ribozom bulunur (70S) Ökaryot hücrelerin ribozomu ise 80S'dir. ((S) SWEDBERG birimi olup, molekülün büyüklüğüne bağlı olarak ultrasantrifüjlemedeki çökelme katsayısıdır). 168

36 (a) Ribozomlar gösteren TEM Ribozomlar Sitozol Endoplazmik retikulum (ER) Serbest ribozomlar Ba l ribozomlar Büyük alt birim ÜNİTE 2 Küçük alt birim ER (b) Ribozomun flemas Ribozomlar: (a) Bir pankreas hücresinin elektron mikroskobundaki görünümü. Bazı ribozomlar serbest olarak sitozolde bulunurken, bazıları endoplazmik retikuluma bağlı olarak bulunur. Serbest ribozomlar sitozolde çözünmüş halde kalacak proteinleri üretirler. Bağlı ribozomlar insülin hormonu ve sindirim enzimlerinin de dahil olduğu birçok salgı proteinini sentezlerler. (b) Basitleştirilmiş bu şemada ribozomun iki alt birimi gösterilmiştir. ENDOPLAZMİK RETİKULUM Ökaryot hücrelerde, çekirdek zarından başlayıp hücre zarına kadar uzanan, kanalcık ve borucuklar sistemidir. (Endoplazmik sözcüğü "sitoplazma içinde" demektir. Retikulum ise latincede "küçük ağ" anlamına gelir). Alyuvar hariç tüm ökaryot hücrelerde bulunur. Hücredeki etkinliğine göre dağılımı, miktarı ve biçimi değişebilir. Görevi hücre içinde madde taşınımını sağlamaktır. Örneğin ribozomda üretilen proteinleri golgi cisimciğine taşır. Zarları üzerinde ribozom bulunup bulunmamasına göre ikiye ayrılır. Granülsüz endoplazmik retikulum: Üzerinde ribozom bulunmayan endoplazmik retikuluma denir. Granülsüz endoplazmik retikulumda bulunan enzimler lipit ve karbonhidrat sentezinde görev alır. Hayvan hücrelerinde östrojen gibi steroit yapılı eşeysel hormonların üretildiği kısımdır. Karaciğer hücrelerinde glikozun fazlasını glikojen olarak depolar. İçerdiği enzimlerle ilaç artıklarını ve zehirleri etkisiz hale getirir. Kas hücrelerinde, kasılma için gerekli olan kalsiyumu depolar. Granüllü endoplazmik retikulum: Üzerinde ribozom bulunan endoplazmik retikulumdur. Özelleşmiş hücre tiplerinin birçoğu, granüllü endoplazmik retikuluma bağlı ribozomlar tarafından üretilen proteinleri salgılar. Hormon ve sindirim enzimi gibi salgı proteinlerini üreten hücrelerde (pankreas gibi) bol miktarda bulunur. 169

37 ÜNİTE 2 Düz ER Granüllü ER 200 nm Düz ER Granüllü ER Çekirdek zarı Ribozomlar (a) Endoplazmik retikulumu gösteren TEM (b) Endoplazmik retikulum şeması Endoplazmik Retikulum (E.R) (a) Endoplazmik retikulumun elektron mikroskobundaki görünümü (b) Granüllü E. R'nin üzerinde ribozom bulunurken, granülsüz E.R'de ribozom yoktur. GOLGİ CİSİMCİĞİ Yassılaşmış zarsı keseciklerden oluşur. Bu yapılara sisterne adı verilir. Golgi bir üretim, depolama, ayırma ve salgılama merkezi gibi düşünülebilir. Bu nedenle salgı yapan hücrelerde bol miktarda bulunur. Golgi cisimciği alıcı yüzeyi ile endoplazmik retikulumdan gelen maddeleri alır, gerekli düzenlemeleri yaptıktan sonra gönderici yüzeyde oluşturduğu kesecikler ile ulaşacakları bölgeye gönderir. Endoplazmik retikulumda üretilen glikoprotein ve lipoproteinler golgide düzenlenerek kesecikler ile hücre zarına gönderilir. Hücreler tarafından salgılanan birçok polisakkarit, golgide üretilir. Örneğin bitki hücrelerinin yaptığı pektinler ve selüloz olmayan diğer polisakkaritler bu yolla hücre duvarına katılırlar. (Selüloz plazma zarında yerleşmiş olan enzimler tarafından sentezlenerek, buradan duvara aktarılır). Lizozom oluşumunu sağlar. Golgi cisimciği Sisterne Alıcı yüzey ER'den gelen kesecik Golgi cisimciği Gönderici yüzey Golgiden ayr lan transport vezikülü (a) Golgi cisimciğini gösteren TEM (b) Golginin şeması Golgiden ayrılan kesecik Golgi cisimciği: (a) Golgi cisimciğinin elektron mikroskobundaki görünümü (b) Endoplazmik retikulumda oluşan kesecikler alıcı yüzeyden golgiye gelir. Golgi gerekli düzenlemeleri yaptıktan sonra gönderici yüzeyde oluşturduğu kesecikleri ile ulaşacağı bölgeye gönderir. 170

38 İnsülin hormonu ile ilgili bilgi DNA dan mrna ya aktarılır. 2 mrna sitoplazmaya geçip ribozoma bağlanır. Granüllü endoplazmik retikulum 3 Granüllü ER üzerindeki ribozomlar mrna ya göre insülin hormonu üretir. Golgi cisimciği 4 Granüllü ER de üretilen insülin golgide paketlenip hücre zarına gönderilir. 5 İnsülin hormonu ekzositozla pankreas hücrelerinden kana verilir. ÜNİTE 2 1 Çekirdek Çekirdek zarı Ribozom Hücre zarı Pankreas hücrelerinde insülinin üretimi ve kana salgılanmasını gösteren şema Protein yapılı hormonların üretilmesinden ekzositoz ile kana verilmesi sırasında hücrenin, I. endoplazmik retikulum, II. hücre zarı, III. ribozom, IV. golgi cisimciği yapıları hangi sıra ile görev yapar? A) I III IV II B) II I IV III C) III I IV II D) III IV I II E) IV I III II Ribozomda üretilen proteinler, endoplazmik retikulum ile golgiye taşınır. Burada yapılan düzenlemeler sonucunda oluşturulan salgı kesecikleri ile hücre zarına gönderilip ekzositozla kana verilir. Yanıt C 171

39 ÜNİTE 2 Lizozom Çekirdek Akyuvar içindeki lizozomlar. Sıçandan alınmış bu akyuvar hücresinde lizozomlar koyu renkte görünmektedir. Koyu rengin nedeni lizozom içindeki sindirim ürünlerinden birisi ile tepkimeye giren özel bir boyadır. Bu tip akyuvarlar bakteri ve virüsleri içine alarak, lizozomlarında parçalarlar. LİZOZOM Sindirim enzimleri içeren zarla çevrili bir kesedir. Lizozom oluşumunda sırasıyla ribozom, granüllü endoplazmik retikulum ve golgi cisimciği görev alır. Ribozomda üretilen enzimler, endoplazmik retikulum ile golgiye getirilir ve burada paketlenerek kesecikler halinde sitoplazmaya bırakılır. Bu enzimler protein, yağ, polisakkarit ve nükleik asit gibi dört farklı makromolekülü hidroliz edebilme özelliğine sahiptir. Lizozomal enzimler ph 'ı 5 olan asidik ortamda optimum faaliyet gösterirler. Eğer birkaç lizozom parçalanır ya da içerdiği enzimler dışarı sızarsa, bu enzimler nötral ph'daki sitozolde görev yapamazlar. Ancak yaşlanan ya da ölen hücrelerde birçok lizozom birden parçalanır. Serbest kalan lizozom enzimleri hücreyi parçalar. Bu olaya otoliz denir. Amip gibi bazı tek hücreli canlılar polimer besinleri fagositoz ile yutarlar. Bu yolla oluşan besin kofulu lizozom ile kaynaşır ve sindirim enzimleri koful içindeki besinleri parçalar. Glikoz ve amino asit gibi sindirim ürünleri sitozole geçer. İnsanda bazı akyuvar hücreleri bu yöntemle vücudumuza giren zararlı mikroorganizmaları yok eder. Lizozom Peroksizom parças Mitokondri parças Lizozomlardaki hidrolitik enzimler, hücrenin kendi organik materyalinin geri dönüşümü içinde kullanılır. Bu yıpranan bir organel ya da küçük bir sitozol parçasının lizozom tarafından yutulmasıyla gerçekleşir. Lizozom enzimleri yuttukları maddelerin çevresindeki zarı yok eder ve açığa çıkan organik monomerler yeniden kullanılmak üzere sitozole geri döner. Böylece hücre kendini sürekli yeniler. Örneğin insan karaciğer hücreleri, makromoleküllerin yarısını her hafta yeniden dönüştürürler. Etkin halde bir lizozom. Sıçan karaciğer hücresinin sitoplazmasındaki otofajik lizozom, bir mitokondriyi ve bir peroksizomu içine almıştır. Düz ER Çekirdek zar Hücrelerin kendi lizozomları tarafından programlı olarak yıkılması, çok hücreli organizmaların gelişiminde önemli bir rol oynar. Örneğin insan embriyosunun ellerinde bulunan perdeler lizozomlar tarafından sindirilir. Kurbağa yavrularının ergin kurbağaya dönüşümü sırasında kuyrukta bulunan hücrelerin lizozomları, bu hücreleri parçalar. Lizozomal depolama hastalığı olarak bilinen bir hastalıkla, lizozom normal olarak bulunan hidrolitik bir enzimden yoksundur. Bu durumdaki lizozomlar sindirilmemiş substratlar ile tıkanır ve diğer hücre etkinliklerini bozmaya başlar. Örneğin Pompe hastalığında glikojeni yıkan enzimin yokluğundan dolayı, karaciğer hasar görür. Toy Sachs hastalığında lipit sindiren bir enzimin eksik ya da inaktif olmasından dolayı beyin hücrelerinde yağ birikir ve beyin fonksiyonları bozulur. Çekirdek Çekirdek zarı, endoplazmik retikulum, golgi cisimciği ve lizozom arasındaki ilişki yandaki şemada gösterilmiştir. Endoplazmik retikulum hücre zarının bir uzantı- Lizozom Granüllü ER Kesecik Golgi cisimciği Plazma zar Koful sıdır. Burada üretilen kesecikler golgi cisimciğine gelir. Golgide yapılan düzenlemeler ile lizozom ve salgı kofulları oluşturulur. Salgı kofulları hücre zarı ile birleşip salgı proteinlerini ve diğer ürünleri hücre dışına gönderir. Kırmızı oklar zarların göç ederek izledikleri yolları göstermektedir. Hücre organelleri arasında ilişki gösteren şema 172

40 Plazma zar ÜNİTE 2 Granüllü ER Taşıyıcı kesecik Pasif sindirim enzimlerini içeren kesecik, E.R zarından kopar. Golgi cisimciğinde sindirim enzimlerini aktifleştirilir. Besin Aktif sindirim enzimlerini içeren lizozomlar golgiden ayrılır. Lizozomlar Lizozomlar hasar görmüş bir organeli yutar. Fagositoz ile besin kofulu oluşur. Besin kofulu Besin kofulu lizozom ile birleşir ve sindirim kofulu oluşturur. Lizozom enzimleri, polimer besinleri sindirir. Monomer besinler sitozole geçer. Lizozom oluşumu ve işlevleri Tek hücreli bir canlı olan amipin beslenmesi sırasında, I. oluşan monomerlerin sitozole geçmesi, II. besinlerin fagositoz ile alınması, III. besin kofulu ve lizozomun birleşmesi olayları hangi sıra ile gerçekleşir? A) I II III B) II I III C) II III I D) III I II E) III II I Amip fagositoz ile aldığı besinleri, lizozomundaki sindirim enzimleri ile sindirir. Oluşan monomerler sitozele geçer. Yanıt C 173

41 ÜNİTE 2 EKOS STEM CO 2 + H 2 O Kloroplastlardaki fotosentez Mitokondrideki hücre solunumu Ifl k enerjisi Organik moleküller + O 2 MİTOKONDRİ Memelilerin olgun alyuvarları hariç, oksijenli solunum yapan tüm ökaryot hücrelerde bulunur. Oksijenli solunum yaparak hücre içinde gerekli olan ATP' yi sentezler. Bu nedenle hücrenin enerji santrali olarak kabul edilirler. Mitokondri çift zarla çevrilidir. Dıştaki zar düz, içteki zar ise hayli kıvrımlıdır. İç zar kıvrımlarına krista adı verilir. Bu kıvrımlar yüzey alanını genişleterek oksijenli solunumun hızlanmasını sağlar. Mitokondrinin içi matriks adı verilen bir sıvı ile doludur. Bu sıvının içinde mitokondriye özgün DNA, RNA, ribozom ve solunum enzimleri bulunur. Mitokondri DNA' sı bakteri DNA' sı gibi daireseldir. İçerdikleri DNA molekülü sayesinde, kendi başına bölünme yeteneğini kazanmışlardır. Fakat DNA'larındaki bilgi sınırlı olduğu için, bölünmeleri çekirdek DNA'sının kontrolünde gerçekleşir. ATP Birçok hücresel ifl için güç sa lar Is enerjisi Ekosistemlerdeki enerji akışı ve kimyasalların çevrimi. Ökaryotların (bitkiler ve algler dahil) mitokondrileri fotosentezin organik ürünlerini hücre solunumunda yakıt olarak kullanır. Hücre solunumu aynı zamanda fotosentez tarafından üretilen oksijeni tüketir. Solunum organik moleküllerde depolanmış enerjiyi açığa çıkarır ve ATP üretir. Üretilen ATP hücresel işler için güç sağlar. Solunumun atık ürünleri olan karbondioksit ve su kloroplastların fotosentez için kullandıkları hammaddelerdir. Böylece hayatsal öneme sahip kimyasal elementler çevrime uğrar. Ancak enerji çevrime uğramaz; enerji ekosisteme güneş ışığı olarak girer, ısı olarak ekosistemi terkeder. Kendilerine özgü ribozomları sayesinde protein sentezi yapabilirler. Fakat içerdikleri ribozomlar sitozoldeki ribozomlardan daha küçüktür. Ökaryot hücrelerin sitozolünde bulunan ribozomlar 80 S, mitokondrinin matriksinde bulunan ribozomlar 70 S' dir (Bakteri ribozomu gibi). Mitokondri DNA'sının kimyasal ve fiziksel etkiler ile bozulması, oksijenli solunum ile ATP sentezinin azalmasına neden olmaktadır. Bu durumun metabolizma hızını yavaşlattığı ve hücrelerin ölümüne neden olduğu düşünülmektedir. Mitokondriyle ilgili ilginç noktalardan biri de kalıtım biçimidir. Herkes mitokondrisini annesinden alır. Sperm hücresinin mitokondrileri kuyruk bölgesinde bulunur ve kuyruk döllenme sırasında yumurta içine girmez. Bu nedenle zigottaki tüm mitokondriler yumurta hücresine, başka bir deyişle anneye ait olur. UYARI Mitokondride substrat düzeyinde ve oksidatif fosforilasyonla ATP üretilir. Bu ATP' ler fotosentez hariç hücrenin enerji gerektiren tüm olaylarında kullanılabilir. Zarlar aras bölge D fl zar Mitokondri ç zar Krista Matriks (a) Mitokondrinin genel şeması (b) Mitokondrinin TEM deki görünümü Mitokondri (a) Mitokondri çift zara sahiptir. İç zar kıvrımlı olup krista olarak adlandırılır. Kıvrımlı zarın içi matriks sıvısı ile doludur (b) Mitokondrinin elektron mikroskobundaki görüntüsü 174

42 PLASTİTLER Plastitler bitki hücrelerinde ve alglerde bulunan organellerdir. Bakteri, arkebakteri, mantar ve hayvan hücrelerinde bulunmazlar. Görev ve renklerine göre kloroplast, kromoplast ve lökoplast olmak üzere üç çeşit plastit bulunur. a Kloroplast Klorofil taşıdıkları için yeşil renkli plastitlerdir. ÜNİTE 2 Fotosentez: Maddenin güneş enerjisi aracılığı ile yeniden düzenlenişi. Bir tatlı su bitkisi olan Elodea fotosentez olarak bilinen bir kimyasal süreç içinde karbondioksit ve suyun atomlarını yeniden düzenleyerek, şeker üretir. Bu kimyasal dönüşüm güneş enerjisi ile gerçekleşir. Üretilen şekerin büyük bir kısmı daha sonra diğer besin moleküllerine çevrilir. Oksijen gazı (O 2 ) fotosentezin yan ürünüdür. Fotoğraftaki yaprakların üzerinde görülen baloncuklar, çıkan oksijen gazını gösterir. Kloroplastlarda fotosentez olayı gerçekleşir. Bu olay sırasında karbondioksit ve su gibi inorganik maddeler güneş enerjisi yardımıyla glikoz gibi organik maddelere dönüşür. Aynı zamanda oksijen gazı da oluşur. Klorofil pigmenti güneş ışınlarını soğurarak fotosentez olayını başlatır. Klorofil 6CO2 + 6H2O C H O 6O Iflık enerjisi (Glikoz) Kloroplastlar yapraklarda, otsu gövdelerde, olgunlaşmamış sebze ve meyvelerde bol miktarda bulunur. Odunsu gövde ve köklerde bulunmaz. UYARI Ifl k Yans t lan fl k Bitkinin tüm hücrelerinde fotosentez gerçekleşmez. Kloroplast içeren yaprak hücrelerinde fotosentez gerçekleşirken, kloroplast içermeyen kök hücrelerinde fotosentez gerçekleşmez. Kloroplast Absorblanan fl k Geçirilen fl k Yapraklar neden yeşildir? Işığın kloroplastlarla ilişkisi: Kloroplastların pigment molekülleri, mavi ve kırmızı ışığı emerken yeşil ışığı yansıtır ya da geçirir. Yaprakların yeşil görünmesinin nedeni budur. Mavi ve kırmızı ışık fotosentezde en aktif olanlardır. Kloroplast, mitokondri gibi çift zarla çevrilidir. Kloroplastın iç kısmında tilakoit adı verilen ve yassı kesecikler şeklinde olan bir başka zar sistemi vardır. Tilokoitler iskambil kartları gibi üst üste dizilmiş olup, her bir yığın granum (çoğulu grana) olarak adlandırılır. Granumlar birbirine ara lameller ile bağlıdır. Tilokoit zarın üzerinde klorofil pigmenti bulunduğundan granumlar yeşil renklidir. UYARI Granaların bu yapısı, yüzey artışına neden olur. Böylece daha çok klorofil pigmenti içerip, birim zamanda soğurulan güneş ışığı miktarı artar ve fotosentez hızlanır. Granalar arasını dolduran renksiz sıvıya stroma denir. Bu sıvı mitokondrinin matriksine benzetilebilir. Bu sıvının içinde kloroplasta özgü DNA, RNA, ribozom ve fotosentez enzimleri bulunur. Kloroplast kendine özgü DNA' sı sayesinde çekirdek kontrolünde bölünerek sayısını artırabilir. Ayrıca ribozom içerdiklerinden fotosentez enzimlerinden bazılarını üretebilirler. Kloroplast DNA' sı dairesel olup, ribozomları 70 S'dir (Bakteri ve mitokondri gibi). UYARI Kloroplastta fotofosforilasyon ile ATP üretilir. Bu ATP'lerin çoğu fotosentez reaksiyonları sırasında kullanılır. 175

43 ÜNİTE 2 Kloroplast Stroma ç ve d fl zar Granum Ara lamel Tilakoit a) Kloroplast b) Kloroplastın TEM deki görünümü Kloroplast (a) Kloroplast düz yapılı çift zarla çevrilmiştir. Tilokoit zarların üst üste yığılması ile oluşan granumlar yeşil renklidir. Granumların arası renksiz bir sıvı olan stroma ile doludur. (b) Kloroplast'ın elektron mikroskobundaki görünümü. b Kromoplast Bitkilere yeşil hariç, diğer renkleri veren pigmentlerdir. (a) (b) Bitkilerde sarı (ksantofil), turuncu (karoten) ve kırmızı (likopen) renkte olan pilastitler kromoplastlardır. Kromoplastlar çiçeklerde, yapraklarda, meyvelerde ve bazı bitkilerin köklerinde bulunur. Örneğin havuçta karoten, domateste likopen, limonda ksantofil pigmentleri bulunmaktadır. (c) (d) Kloroplast, çevre ve iç faktörlerin etkisiyle kromoplasta dönüşebilir. Örneğin sonbaharda yeşil yaprakların sararması, ham iken yeşil olan domatesin olgunlaşırken kızarması bu duruma örnek olarak verilebilir. Fotoototroflar. Bu organizmalar, karbondioksit ve (çoğu durumda) sudan organik molekülleri sentezlemek için ışığı kullanırlar. Sadece kendilerini değil, tüm canlıları beslerler. (a) Karalarda, baskın üretici durumundaki canlılar bitkilerdir. Bu resim, kara bitkilerinin üç ana grubunu oluşturan karayosunları, eğreltiler ve çeşitli bitkileri göstermektedir. Okyanuslar, havuzlar, göller ve diğer sucul ortamlardaki fotosentetik organizmalar, bu kahverengi yosun (b) gibi çok hücreli algleri, öglena gibi bazı bir hücreli protistaları (c), siyanobakteriler olarak isimlendirilen prokaryotları (d) içerir. c Lökoplast Kloroplast ve kromoplastlardan farklı olarak renksiz plastitlerdir. Görevi nişasta, protein ve yağ depolamaktır. Örneğin patateste nişasta, ayçiçeği tohumunda yağ, fasulye tohumunda protein depolar. Bitkinin kök, toprak altı gövdesi ve tohum gibi depo organlarının hücrelerinde bulunur. Uzun süre ışık alan lökoplastlar, yeşil renkli kloroplasta dönüşebilir. 176

44 KOFUL ÜNİTE 2 Merkezi koful Sitozol Tonoplast Merkezi koful Hücre duvar Kloroplast Bitki hücresindeki merkezi koful Dolu koful a) Sitoplazma içerisinde yayılmış bir kanallar sisteminden gelen sıvı kofula dolar. Kas lan koful b) Koful ve kanallar dolduğunda kasılır ve koful içerisindeki sıvı hücre dışına atılır. Paramesyumda hücreye giren suyun fazlasının kontraktil kofullar ile atılımı Tek katlı zarla çevrili içi sıvı dolu keselerdir. Kofulların çeşitli işlevleri vardır. Besin kofulu fagositoz ile oluşur. Tatlı sularda yaşayan protistlerin çoğu, fazla suyu hücre dışına pompalayan kontraktil kofullar taşır. Olgun bitki hücrelerinde genellikle büyük bir merkezi koful bulunur. Bitkilerdeki merkezi koful tonoplast olarak adlandırılan bir zarla çevrilidir. Bu yapı ozmoz olayında etkili olup, turgor basıncının ayarlanmasını sağlar. Bitki hücresinin merkezi kofulu çeşitlilik taşıyan bir bölmedir. Tonoplastlarda bulunan özel proteinler, kofulda iyonların ve diğer maddelerin biriktirilmesini sağlar. Kofullar narenciye bitkilerinde asitlerin; kırmızı pancarda ve çeşitli çiçeklerde suda çözünen kırmızı, mavi ya da mor pigmentlerin; şeker kamışında ve şeker pancarında şekerin depolandığı yerlerdir. Kofullarda bulunan zehirli ya da kötü lezzetli bileşikler, otçul hayvanların bitkileri yemesini engeller. Bir çok zararlı madde kofullarda biriktirilip, yaprak dökümü ile bitkiden uzaklaştırılır. Besin kofulu amip gibi bazı tek hücreli canlılarda ve bazı hayvansal hücrelerde endositoz ile oluşur. Bu kofullar lizozom ile birleşip, sindirime uğrar. Bu nedenle geçici kofullardır. Kontraktil koful tatlı suda yaşayan tek hücreli bazı canlılarda bulunur. Bu canlılar hipotonik bir ortamda yaşadığından sürekli su alır. Kontraktil kofullar bu suyun fazlasını ATP harcayarak dışarı atar ve hücrenin patlamasını engeller. 177

45 ÜNİTE 2 Sentrozom Sentriyol çifti SENTROZOM Olgun alyuvar, yumurta ve sinir hücreleri hariç hayvan hücrelerinde bulunur. Hücre bölünmesinde görev yapan bir organeldir. İlkel bitki hücrelerinde bulunurken, yüksek yapılı bitki hücrelerinde bulunmaz. Sentrozomun içinde bir çift sentriyol bulunur. Her sentriyol, üçlü mikrotübüllerin dokuz set halinde düzenlenerek oluşturduğu halkasal bir yapıdır. Hücre bölünmesinden önce, her sentriyol kendini eşler. Bö ylece her biri bir çift sentriyol içeren iki sentrozom oluşur. Bunlar hücrenin zıt kutuplarına hareket eder ve aralarında iğ iplikleri oluşur. Bu yapılar bölünme sırasında sentromer bölgelerinden kromozomlara tutunur. UYARI Mikrotübül Sentriyoller Bir çift sentriyol içeren sentrozom Yüksek yapılı bitki hücrelerinde sentrozom yoktur. Bu hücrelerde iğ iplikleri bazı sitoplazmik yapılardan (mikrotübül gibi) oluşur ve bölünme gerçekleşir. HÜCRE İSKELETİ Sentrozom Sentriol çifti Kardefl kromatidler Mitotik bölünme sırasında sentrozomlar arasında oluşan iğ iplikleri Ökaryot hücrelere şeklini veren ve hücre içi organizasyonu sağlayan yapıların tümüne hücre iskeleti adı verilir. Hücre iskeleti, hücreye şekil vermenin yanında organellerinin hücre içinde yer değiştirmesinde, hücre bölünmesi sırasında kromozomların hareketinde de rol oynar. Hücre iskeleti mikrofilment, ara filament ve mikrotübül olarak adlandırılan üç temel yapıdan oluşur. a. Mikrofilament Üst üste sarılı iki adet aktin proteininden oluşurlar. Diğer liflere göre daha incedirler. Mikrofilamentlerin temel işlevleri aşağıda verilmiştir: l Hücre biçiminin korunması. l Kasların kasılıp gevşemesi. l Bölünme sırasında hayvan hücrelerinin boğumlanması. l İnce bağırsakta mikrovillus oluşumu. l Amipte yalancı ayak oluşumu. b. Ara Filamentler Farklı tipte proteinlerin birleşmesi sonucu oluşurlar. Mikrotübülden ince, mikrofilamentten ise daha kalındırlar. Kararlı bir yapıları vardır. Ara filamentlerin temel işlevleri aşağıda verilmiştir: l Hücre biçiminin korunması. l Çekirdek ve diğer organelleri hücre içinde sabitler. l Aynı dokuya ait hücrelerin bir arada kalmasını sağlamak. c. Mikrotübüller Yapısında tübilin adı verilen proteinler bulunur. En kalın olan liflerdir. Mikrotübüllerin temel işlevleri aşağıda verilmiştir. l l l l Hücre biçiminin korunması. Hücrelerin ve hücre içindeki organellerin yer değiştirmesi. Hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılarak zıt kutuplara hareket etmesi. Sil ve kamçı gibi hücre hareketini sağlayan yapıların oluşturulması. 178

46 Üç lif tipinin en kalını mikrotübüllerdir. Aktin filamentleri denilen mikrofilamentler en ince olan liflerdir. Ara filamentler ise orta kalınlıktadır. ÜNİTE 2 Özellik Yapı Mikrotübüller İçi boş tüpler; duvarı tübülin moleküllerinin oluşturduğu 13 kolon içerir. Mikrofilamentler (Aktin Filamentler) Üst üste sarılı iki adet aktin zinciri İntermediyer (ara) Filamentler Üst üste fibröz proteinler Çap 25 nm 7 nm 8 12 nm Hücresel işlevlerin birçok organelin işbirliği ile ortaya çıkışı. Buradaki makrofajın (kahverengi) bakterileri (sarı) tanıması, tutması ve parçalaması, tüm hücrenin eşgüdümlü etkinliği ile başarılır. Hücre iskeleti, lizozomlar ve plazma zarı fagositozda görev alan elemanlardır. Bu ve diğer hücre işlevleri, hücre kısımları arasındaki etkileşimlere dayanan belirgin özelliklerdir. Protein alt birimleri α tübülin ve β tubulin Aktin Hücre tipine bağlı olarak keratin ailesine ait farklı proteinlerden birisi Temel işlevler Hücre biçiminin korunması (sıkıştırılmaya direnen kuşaklar ) Hücre biçiminin korunması (gerilmeye-dayanan elementler) Hücre biçiminin korunması (gerilemeye-dayanan elementler) Yüzme yönü Hücre hareketi (sil ve kamçıda olduğu gibi) Hücre bölünmesi sırasındaki kromozom hareketleri Organel hareketleri Hücre biçimi değişiklikleri Kas kasılması Sitoplazma akımı Hücre hareketi Hücre bölünmesi Çekirdek ve diğer bazı organelleri yerlerine sabitlemek Nüklear laminayı oluşturmak Mikrotübüller tarafından oluşturulan kamçı sperm hücrelerinin hareketini sağlar. Tübülin dimeri 25 nm Aktin alt birimi 7 nm Protein alt birimleri Fibröz alt birimler 10 nm Hücre iskeletinin yapı ve işlevi Mikrotübüllerden oluşan siller, paramesyumun hareketini sağlar. 179

47 ÜNİTE 2 ÇEKİRDEK Çekirdek Kromatin Çekirdekçik Çekirdek Çekirdeğin iki zar Por Çekirdek zar n n yüzeyi. TEM dondurarak, çatlatma yöntemiyle haz rlanm flt r. A, iç zar; B, d fl zar; NP, nüklear por (por kompleksi). Granüllü ER Por kompeksleri (TEM). Her por protein parçac klar ndan oluflan bir halka fleklindedir. Ribozom D fl zar Por kompleksi ç zar Nüklear lamina Çekirdek zarının yakından görünüşü Nüklear lamina (TEM) A benzeri lamina çekirdek zar n n iç yüzeyini döfler. Çekirdek ve çekirdek zarı. Çekirdek içinde DNA ve proteinlerden oluşan kromatin yer alır. Hücre bölünmeye hazırlandığı sırada, kromatin yoğunlaştığı için tek tek kromozomlar görünür hale gelir. Çekirdekçik ribozom sentezi yapar. Dar bir alanla birbirinden ayrılmış iki zardan oluşan çekirdek zarı üzerinde porlar bulunur; zarın iç yüzeyi nüklear lamina ile döşenmiştir. 180

48 Ökaryot hücrelerin yönetim ve kalıtım merkezidir. Bölünme, büyüme ve onarım gibi metabolik olaylar çekirdek tarafından denetlenir. Prokaryot hücrelerde bulunmaz. Bu canlılarda çekirdek materyali sitoplazma içinde dağınık olarak bulunur. Olgun alyuvar hariç ökaryot tüm hücrelerde bulunur. ÜNİTE 2 1 Çekirdekte mrna sentezi ÇEKİRDEK DNA mrna SİTOPLAZMA mrna Hücrelerde genellikle bir çekirdek bulunur. Bazı hücrelerde birden fazla çekirdek bulunabilir. Memelilerin çizgili kas ve karaciğer hücreleri ile paramesyum bu duruma örnek olarak verilebilir. Yapılan deneyler sitoplazma ve çekirdeğin birbirine bağlı olduğu, biri olmadan diğerinin yaşayamadığı sonucunu vermiştir. Ayrıca hücre bölünmesinin çekirdek tarafından denetlendiği, çekirdeği olmayan hücrelerin bölünemediği görülmüştür. Kontrol deneyi Bölünme büyüklü üne eriflmemifl amiple yap lan deney Bölünme olgunlu una eriflmifl amiple yap lan deney 2 mrna nın çekirdek porundan sitoplazmaya çıkışı Ribozom 3 Protein sentezi Amipin sitoplazmas n n bir k sm kesilir. Amipin sitoplazmas n n bir k sm kesilir. Polipeptit Amino asitler DNA RNA pro te in: Hüc re için de ki bil gi akı şı. Ökar yo tik hüc re ler de çe kir dek te ki DNA, si top lazma da ki pro te in üre ti mi ni prog ram lar. Bu nun için ön ce el çi RNAʼnın (mrna) sen te zi ge re kir. Bu RNA si top laz ma ya ge çer ve ri bo zom la ra bağ lanır. Ri bo zom (bu çi zim de çok bü yü tü le rek gös teril miş tir) mrna bo yun ca ha re ket et tik çe, ge ne tik bil gi po li pep ti din öz gül ami no asit di zi si ne ter cü - me edi lir. Belirli bir büyüklü e eriflen amip bölünür. Kesilen çekirdeksiz parça Ölür Çekirdekli parça Eksik olan sitoplazmay tamamlar. Kesilen çekirdeksiz parça Ölür Çekirdekli parça Bölünerek iki yeni amip oluflturur. Bölünme halinde olmayan bir hücrenin çekirdeği çekirdek zarı, çekirdekçik, çekirdek plazması ve kromatin olmak üzere dört kısımdan oluşur. a Çekirdek Zarı Çift katlı bir zar olup sitoplazma ve çekirdek sıvısını birbirinden ayırır. Dış zarın yüzeyinde ribozom bulunur. İç zarın iç yüzeyinde nüklear lamina bulunur. Bu yapı çekirdeğe biçim kazandıran, ağsı yapıdaki protein filamentlerinden oluşur. Çekirdek zarında bulunan porlar madde alış verişini denetler. Sitoplazmada üretilen maddelerin çekirdeğe, çekirdekte üretilen RNA' ların sitoplazmaya geçmesi bu porlar sayesinde olur. b Çekirdekçik Bölünme sürecinde olmayan hücrelerde çekirdek içinde çekirdekçik adı verilen bir yapı görülür. Bu yapı kromatinlerin özelleşmiş kısımları olup DNA ve proteinden oluşur. Çekirdekçikte özel bir RNA tipi olan ribozomal RNA (rrna) sentezlenir ve sitoplazmadan gelen proteinlerle bir araya getirilerek, ribozomların temel bileşenleri olan ribozomal alt birimler oluşturulur. Bu alt birimler daha sonra, nüklear porlardan çıkarak, sitoplazmaya geçer ve burada ribozomları oluşturacak şekilde birleşir. Bazı durumlarda iki ya da daha fazla çekirdekçik bulunabilir. Bu sayı canlının türüne ve hücrenin hangi bölünme evresinde bulunduğuna bağlıdır. 181

49 ÜNİTE 2 Canlı türü Kromozom sayısı (2n) Sirke sineği 8 Soğan 16 Kurbağa 22 Arı 32 Fare 40 c Çekirdek plazması (Karyoplazma) Çekirdekçik ve kromatinlerin içinde bulunduğu sıvıdır. Sitoplazmaya benzemesine rağmen çözünmüş madde ve nükleik asitler bakımından daha yoğundur. Ayrıca protein, enzim ve minarel madde içerir. d Kromatin Çekirdek içindeki DNA, proteinlerle organize olmuş ipliksi bir madde halindedir. Bu yapı kromatin olarak adlandırılır. Bölünme sırasında kromatin iplikler yoğunlaşıp, kalınlaşır ve kromozom adı verilen belirgin yapılara dönüşür. İnsan 46 DNA molekülü proteinleri sararak kromatinleri oluşturur. Kromatinler yoğunlaşıp, kalınlaşarak kromozoma dönüşür. Tavuk 78 A T GC Köpek 78 İstakoz 200 Eğrelti otu 500 Eşlenmiş kromozom Hücre Farklı canlıların diploit hücrelerinin kromozom sayısı DNA Kromatin Kromozomların sayısı şekli ve büyüklüğü türden türe farklılık gösterebilir. Aynı türün sağlıklı bireylerindeki kromozom sayısı aynıdır. Tipik bir insan hücresinin çekirdeğinde 46 kromozom bulunur. Farklı canlı türlerinin kromozom sayısı aynı olabilir. Örneğin moli balığı ve kurt bağrı bitkisinin hücrelerinde de 46 kromozom bulunur. UYARI Kromozom sayısı ile canlının gelişmişliği arasında bir bağlantı yoktur. Bir canlının vücut hücrelerinde her kromozom tipinden ikişer tane bulunur. Bu kromozomlardan biri anneden diğeri babadan gelir. Anne ve babadan gelen şekil ve büyüklükleri aynı olan bu kromozom çiftlerine homolog kromozom denir. Homolog kromozomların karşılıklı bölgelerinde aynı karaktere ait genler bulunur. Vücut hücreleri her kromozom tipinden ikişer adet içerdiğinden diploit olarak adlandırılır ve 2n ile gösterilirler. Üreme hücreleri (yumurta ve sperm) diploit hücrelerin mayoz bölünmesi ile oluşur. Mayoz bölünme sırasında homolog kromozomlar ayrılarak farklı hücrelere gider. Bu nedenle üreme hücrelerinde her kromozom tipinden sadece biri bulunur. Bu tip hücreler haploit (monoploit) olarak adlandırılır ve n ile gösterilir. Örneğin insanın vücut hücreleri 2n = 46 kromozomlu iken, üreme hücreleri n = 23 kromozomludur. 182

50 Difli ^ h 2n = 44 X + XX Y otozom gonozom Erkek ] g 2n = 44 X + XY Z otozom gonozom UYARI Haploit hücrelerde homolog kromozom çiftleri bulunmaz. İnsandaki 46 kromozomdan 44 tanesi vücut özelliklerini kontrol eden genleri taşır ve bunlara otozom denir. Geri kalan iki kromozom ise cinsiyeti belirleyen genleri taşıdığından gonozom olarak adlandırılır. ÜNİTE 2 Paketlenmifl alyuvarlar ve akyuvarlar (lenfositleri içerir) Santrifüj Hipotonik çözelti Tespit edici Boya Akyuvarlar Üstte kalan s v 1 Kan kültürü, kan hücrelerinin 2 Üstte kalan s v at l r; ve hipotonik çöktürmek için santrifüj edilir. bir çözelti hücrelerle kar flt r l r. Akyuvarlar flifler ve kromozomlar d flar ya do ru yay l r. Alyuvarlar patlar. 3 Bir di er santrifüj ifllemiyle akyuvarlar çöktürülür. S v k sm at l r ve bir tespit edici (koruyucu), hücreler ile kar flt r l r. Tespit edici ortam içerisindeki bir damla hücre süspansiyonu, mikroskop lam üzerine yay l r, kurutulur ve boyan r. Sentromer Kardefl kromatitler Homolog kromozom çifti 4 Lam, mikroskap alt nda incelenir ve kromozomlar n 5 Ortaya ç kan görüntü karyotiptir. Boyanm fl bantlar n desenleri, foto raflar çekilir. Foto raflar, bilgisayara aktar l r; kromozomlar, büyüklüklerine ve biçimine göre elektronik olarak çiftler halinde yeniden düzenlenir. özgün kromozomlar n ve kromozom k s mlar n n teflhis edilmesine yard m eder. Karyotipte ay rt etmek güç olmas na karfl n, her kromozom, uzunluklar boyunca birbirlerine yak ndan tutunmufl iki kardefl kromatitten meydana gelmifltir. Bir insan karyotipinin hazırlanması. Bir bireyin kromozomlarının sıralanarak gösterilmesi olan karyotipler, çoğunlukla bir akyuvar çeşiti olan lenfositler kullanılarak hazırlanır. Bu hücreler, mitozu uyaran bir ilaçla işleme tabi tutulur ve ondan sonra bir kaç gün süreyle kültür içerisinde geliştirilirler. Daha sonra, mitozu metafaz evresinde durduran başka bir ilaç ilave edilir; bu evrede kromozomların her biri, birbirine bağlı kardeş iki kromatit içermektedir ve kromozomlar oldukça yoğun olup mikroskop altında kolayca teşhis edilebilir. Yukarıdaki şekil, karyotipin hazırlanmasındaki daha sonraki adımları özetlemektedir. Karyotip hazırlama, anormal kromozom sayılarını ya da Down sendromu gibi doğuştan gelen bazı hastalıklarda birlikte görülen kusurlu kromozomları gözden geçirmek için kullanılabilir. 183

51 ÜNİTE 2 HÜCRELERİN KARŞILAŞTIRILMASI Hücreler çekirdek zarlarının bulunup bulunmamasına göre prokaryotik ve ökaryotik hücreler olmak üzere ikiye ayrılır. Prokaryot hücrelerde çekirdek zarı bulunmaz. Kalıtım materyali olan DNA dairesel olup, sitoplazma içinde dağınık olarak bulunur. Prokaryot hücrelerde mitokondri ve kloroplast gibi zarlı organeller bulunmaz. Ökaryot hücrelerde bulunan ribozom, prokaryot hücrelerde de vardır. Metabolik reaksiyonlar, sitoplazmada bulunan enzimler ile gerçekleştirilir. Bakteriler ve arkebakteriler prokaryot hücre yapısına sahiptir. Ökaryot hücreler zarla çevrili çekirdek ve organelleri olan hücrelerdir. Protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar âlemlerinde bulunan canlılar ökaryot hücrelerden oluşmuştur. Or ga nik bi le şik le rin İl kel Dün ya ko şul la rın - da abi yo tik sen te zi. Stan ley Mil lerʼi 1953ʼde yap tı ğı de ne yi tek rar lar ken gö rü yor su nuz. Bu deney de Dün ya üze rin de henüz can lı la rın ol ma dı - ğı er ken dö nem de ki çev re ko şul la rı la bo ra tu var da tak lit edi le rek, ba zı or ga nik mo lekül le rin ken di li ğin den olu şa bi le cek le ri gös te rilmiş tir. Mil ler şim şe ği tak lit et mek üze re elekt rik de şarj la rı nı kul la na rak, vol kan lar dan çı kan ba zı gaz lar olan ve il kel at mos fer de bu lu nan H 2 O, H 2, NH 3 (amon yak) ve CH 4 (me tan)ʼı re ak si yo na gir mek üze re ak ti ve et miş tir. Mil lerʼin ta sar la dı ğı ay gıt için de bu gaz lar dan can lı hüc re ler de rol oyna yan çe şit li or ga nik bi le şik ler sen tez len miş tir. Bun la ra ben zer kim ya sal re ak si yon lar Dün ya üze rin de can lı lı ğın baş la ma sı için ge rek li or ta mı sağ la mış ola bi lir. DNA Boyut Prokaryot Sitoplazmada dağınık Genelde küçük Ökaryot Çekirdek zarının içinde Genelde büyük Organizasyon Genelde tek hücreli Genelde çok hücreli, bazıları tek hücreli Organeller Zarla çevrili organelleri yoktur. Ribozom vardır. Zarla çevrili organeller (mitokondri gibi) bulunur. Ribozom vardır. Prokaryot ve ökaryot hücrelerin karşılaştırılması ENDOSİMBİYOZİS HİPOTEZİ 20. yüzyılın başlarında Rus biyolog C. Mereschkovsky tarafından oluşturulan bu hipotez ökaryot hücrelerde bulunan mitokondri ve kloroplast organellerinin oluşumunu açıklamaya çalışmaktadır. Kelime kökenine bakıldığında "endo" iç, "simbiyoz" ortak yaşam anlamında kullanılmaktadır. Bu bağlamda endosimbiyoz, birbirinin içinde beraber yaşama anlamına gelmektedir. Bu hipoteze göre mitokondri ve kloroplast organelleri prokaryot canlılar ile ortak bir kökene sahiptir. 184

52 Plazma zar Zaman Atasal prokaryot DNA Sitoplazma Bu hipoteze göre oksijenli solunum yapan mor bakteri (prokaryot) çekirdeği bulunan ilkel yapılı ökaryot bir hücreye girerek, ortak bir yaşama birliği oluşturmuştur. Hücre bakteriye besin ve korunaklı bir yaşama ortamı sağlamıştır. Bir süre sonra bakteri ürettiği enerjiyi hücre ile paylaşmış ve karşılıklı yararın sağlandığı bir beraberlik ortaya çıkmıştır. Böylece bakteri, ökaryot hücrenin mitokondrisi haline gelmiştir. Kloroplast organeli de benzer bir şekilde fotosentez yapabilen siyanobakterilerin ilkel yapılı ökaryot bir hücreye girmesi sonucu oluşmuştur. Çekirdek Oksijenli solunum yapan bir bakteri Mitokondri ÜNİTE 2 Plazma zar n n katlanmas Endoplazmik retikulum Çekirdek Çekirdek zar Ökaryot hücre Atasal heterotrof ökaryot Aerobik heterotrof prokaryotun yutulmas Mitokondrinin endosimbiyozisi: İlkel ökaryot hücreler tarafından yutulan mor bakteriler zamanla mitokondri organelini oluşturmuştur. Çekirde i ve iç zar sistemi olan hücre Mitokondri Mitokondri Çekirdek Fotosentez yapabilen siyanobakteri Mitokondri Kloroplast Mitokondri Atasal heterotrof ökaryot Baz hücrelerde fotosentetik prokaryotun yutulmas Plastit Heterotrof ökaryot Atasal fotosentetik ökaryot Atasal fotosentetik ökaryot Ökaryotların ortaya çıkması ile ilgili bir mode Kloroplastın endosimbiyozisi: Heterotrof ökaryot hücreler tarafından yutulan siyanobakteriler zamanla kloroplast organeline dönüşmüştür. Mitokondri ve kloroplast organellerinin bakteri (prokaryot hücre) kökenli olduğunu destekleyen bazı bilgiler aşağıda verilmiştir: Mitokondri ve kloroplastlarda bakteri gibi halkasal DNA bulunur. Mitokondri ve kloroplastların bölünme şekli bakterilere benzerlik gösterir. Bu organeller bakteriler gibi iğ ipliği oluşturmadan bölünürler. Mitokondri ve kloroplastların ribozomları prokaryotların ribozomlarına benzer. Ökaryot hücrelerin ribozomları 80S'dir. Mitokondri, kloroplast ve bakterilerin ribozomları 70S'dir. 185

53 ÜNİTE 2 Volvox kolonisi BİR HÜCREDEN ÇOK HÜCREYE (KOLONİLER) Bazı tek hücreli canlılar bölündüklerinde birbirlerinden ayrılmayarak koloni oluştururlar. Koloniler tek hücreli canlılar ile çok hücreli canlılar arasında geçiş formu olarak kabul edilirler. Pandorina, eudorina ve volvoks bu kolonilere örnek olarak verilebilir. a) Pandorina Tatlı sularda yaşayan mikroskobik yapıdaki küresel bir kolonidir. 16 hücreden oluşan bu kolonide hücreler arasında iş bölümü ve hiyerarşi bulunmaz. Bütün hücrelerinin yapı ve fonksiyonu aynıdır. Hücreler jelatinimsi bir madde ile bir arada tutulur. Hücrelerin kamçıları, koloniyi belirli bir yönde hareket ettirmek için kullanılır. Böylece bu canlı grubunda ilk defa toplum bilinci ortaya çıkmıştır. Eşeyli ve eşeysiz olarak ürer. b) Eudorina Pandorinadan biraz daha gelişmiştir. 32 hücreden oluşur. Eşeyli ve eşeysiz üreme görülür. c) Volvoks Tatlı sularda yaşayan bir kolonidir. Hücre sayısı 500 ile arasında değişir. Bu nedenle çıplak gözle görülebilir. İçi boş bir top şeklinde olan koloninin hücreleri jelatinimsi bir madde içinde bulunup, sitoplazmik uzantılarla birbirleriyle bağlantılıdır. Hücreleri arasında iş bölümü (özelleşme) görülür. Bu nedenle tek ve çok hücreli canlılar arasında geçiş formu olarak kabul edilir. Dıştaki hücreler beslenme ve hareketi sağlar. Koloninin iç kısmındaki bazı hücreler üremeden sorumludur. Üreme, eşeyli ve eşeysiz olarak gerçekleşir. UYARI Volvoks kolonisinde iş bölümü görülür, fakat dokulaşma ya da sistemleşme görülmez. Çok hücreli canlılarda belirli görevi yapmak için özelleşmiş hücre gruplarına doku adı verilir. Dokuların birleşmesi ile organlar, organların birleşmesiyle sistemler oluşur. Sistemler bir araya gelerek organizmayı oluşturur. Hücre $ Doku $ Organ $ Sistem $ Organizma ÖZELLEŞMENİN YARARLARI Hücreler arasında iş bölümünün gerçekleşmesi metabolik olayların daha verimli ve hızlı olmasını sağlar. Ayrıca harcanan enerji miktarını da azaltır. Çok hücreli canlıların hayatta kalma şansı tek hücreli canlılara göre daha fazladır. Çok hücreli canlılar özelleşmiş hücreleri ile bulundukları ortamlardaki kaynaklardan tek hücreli canlılara göre daha iyi faydalanırlar. Tek hücreli canlıların büyümesi sınırlıdır. Çok hücreli canlıların büyük vücut yapıları hayatta kalma şanslarını artırır. ÖZELLEŞMENİN GETİRDİĞİ SORUNLAR Tek hücreli canlılar temel faaliyetlerini kendileri düzenler. Çok hücreli canlılarda ise hücreler bu görevlerden bir tanesi için özelleşmiştir. Metabolik faaliyetlerin düzenli olarak devam edebilmesi için sistemler oluşur. Çok hücreli canlılarda yaşamsal öneme sahip bir dokunun zarar görmesi, diğer dokular sağlam olsa bile canlının ölümüne neden olabilir. Bitki ve hayvanlarda fazla özelleşen kısımlar çevreye dayanıksız hale gelmiştir. Değişen çevre koşullarına uyum yetenekleri azalmıştır. 186

54 HÜCRE ÇALIŞMALARINDA TIP VE SAĞLIK ALANINDAKİ GELİŞMELER Kök Hücreler Hücre çalışmaları tıp ve sağlık alanında büyük katkılar sağlamaktadır. Bunlardan bir tanesi kök hücreler ile ilgili yapılan çalışmalardır. Kök hücreler, kendini yenileme özelliğine sahip olan farklılaşmamış hücrelerdir. Bu hücreler gerek vücut içinde gerekse laboratuvar ortamında bölünerek farklı hücre tiplerine dönüşebilir. Kök hücreler kaynaklarına göre erişkin kök hücreler ve embriyonik kök hücreler olarak iki ana gruba ayrılabilir. ÜNİTE 2 a Erişkin Kök Hücreler: Bu tip hücreler, erişkin bir bireyin farklılaşmış dokularında bulunan farkılaşmamış hücrelerdir. Her yaştaki insanda bulunan bu hücreler kendini yenileyebilir ve ait oldukları dokulardaki eskiyen, hastalanan veya ölen hücrelerin yerine yenilerini üretebilir. Erişkin kök hücreler; kemik iliği, kas, sinir, karaciğer ve deri gibi dokularda bulunur. Örneğin kemik iliğinde bulunan kök hücrelere farklılaşarak kan hücrelerinin tüm çeşitlerini üretebilir. Kök hücre (Kemik iliğinde) Lenfoit kök hücre Miyeloit kök hücre B lenfositi T lenfositi Alyuvarlar Kan pulcukları Monosit Bazofil Eozinofil Nötrofil Kan hücrelerinin farklılaşması b Embriyonik Kök Hücreler Embriyonun erken evrelerinden (blastula) elde edilen kök hücrelere embriyonik kök hücreler denir. Erişkin kök hücrelerden farklı olarak embriyonik kök hücreler daha hızlı çoğalma ve daha fazla hücre tipine dönüşebilme yeteneğine sahiptir. UYARI Erişkin kök hücrelerin farklılaşma yeteneği sınırlıdır. Embriyonik kök hücrelerin farklılaşma yeteneği ise sınırsızdır. Bu hücreler insan vücudunda bulunan tüm hücre çeşitlerine dönüşebilirler. 187

55 ÜNİTE 2 Karaciğer hücreleri Embriyonik kök hücreler Kültüre alınmış kök hücreler Sinir hücreleri Kalp kası hücreleri Farklı kültür koşulları Farkl laflm fl hücrelerin farklı tipleri Embriyonik kök hücreler: Bu hücreler farklılaşarak birçok hücre tipine dönüşebilirler. Kök hücrelerin vücuttaki diğer hücrelere dönüşebilme özelliği bu hücrelerin kanser, sinir sistemi hastalıkları (alzheimer, parkinson) ve hasarları, metabolik hastalıklar (diyabet), omurilik zedelenmeleri, kalp hastalıkları, organ yetmezlikleri, kemik hastalıkları ve daha birçok alanda kullanılma şansını doğurmuştur. Hücre ve Doku Kültürü Bir canlıdan alınan hücrenin veya dokuların kontrollü şartlar altında yetiştirilmesine hücre kültürü veya doku kültürü denir. Böylece canlı hücreler vücut dışında çoğaltılıp, üzerinde çalışılabilir. Hücre ve doku kültürü bir molekülün tek bir hücre ya da doku üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla kullanılabilir. Aynı zamanda canlı hücrelerin davranışlarını mikroskop altında doğrudan gözlemlemeye olanak sağlar. Canlı vücudunda gerçekleştirilemeyen bir çok deneyin cansız ortamda (in vitro) gerçekleştirilmesini mümkün kılar. Hücre kültürü normal hücrelerin ve kanserli hücrelerin metabolizma çalışmalarında ve yeni ilaçların geliştirilmesinde yaygın biçimde kullanılmaktadır. Bu teknik, virüsler gibi yalnız hücre içinde çoğalan parazitlere yönelik çalışmalarda da fayda sağlamaktadır. Bunlara ek olarak, hücre kültürü moleküler biyoloji ve rekombinant DNA teknolojisinde kullanılan tekniklerin temelinde yer almaktadır. Doku kültürü tekniği bitkilerin vejetatif olarak üretilmesinde de kullanılır. Bu amaca yönelik olarak bitkilerden alınan hücre ya da doku parçaları steril şartlarda yapay besi ortamında bekletilir. Bu sürecin sonunda yeni bitki ya da bitkisel ürünler elde edilir Havuç bitkisi Havucun kökünden alınan hücreler Hücrelerin çoğalması ile oluşan kallus Kallustan gelişen yeni bitki Yeni bitki Havuç bitkisinin doku kültürü yönlemi ile çoğaltılması Bitki doku kültürü yöntemi, kaybolmakta olan türlerin korunması, üretilmesi zor olan türlerin çoğaltılması ve ticari önemi olan bitkilerin çok sayıda elde edilmesi gibi amaçlarla kullanılmaktadır. 188

56 Etkinlik 1 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Boşluk Tamamlama Soruları klorofil ökaryot kök hücreler iğ iplikleri polizom granum golgi cisimciği sisterne tonoplast lizozom kontraktil koful volvoks krista nükleoprotein nüklear lamina stroma diploit granülsüz endosimbiyozis otoliz ÜNİTE 2 Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri tabloda verilen kavramlar ile tamamlayınız. 1. Ribozom rrna ve proteinden oluştuğundan... yapılıdır. 2. Fagositoz ile hücreye alınan polimer besinlerin sindirimi,... organelinde bulunan enzimler ile gerçekleşir. 3. Mitokondrinin kıvrımlı iç zarına... adı verilir , endoplazmik retikulumdan aldığı maddeleri düzenleyerek, ulaşacakları bölgeye gönderir. 5. Bitkilerdeki merkezi koful... adı verilen bir zarla çevrilidir. 6. DNA molekülü çekirdek içinde bulunan hücrelere... hücreler denir. 7. Lizozomların parçalanması ile serbest kalan enzimlerin hücreyi parçalamasına... denir. 8. Kloroplast'ta tilokoit zarların üst üste dizilmesiyle... adı verilen yapılar oluşur kolonisinde beslenme, üreme ve hareket için özelleşmiş üç tip hücre bulunur. 10. Birçok ribozomun yan yana gelerek oluşturduğu yapıya... adı verilir. 11. Mitokondrinin içinde bulunan sıvıya matriks, kloroplastın içinde bulunan sıvıya ise... adı verilir endoplazmik retikulumun üzerinde ribozom bulunmazken, içerdiği enzimler lipit ve karbonhidrat sentezinde görev alır hipotezine göre mitokondri ve kloroplast prokaryot canlılar ile ortak bir kökene sahiptir. 14. Golgi cisimciğini oluşturan yassılaşmış zarsı keseciklere... denir. 15. Homolog kromozom çiftlerini içeren hücrelere... hücre adı verilir , kendini yenileme özelliğine sahip farklılaşmamış hücrelerdir. 17. Granumlar içerdikleri... pigmentinden dolayı yeşil renklidir. 18. Çekirdek zarının iç yüzeyine adı verilir. 19. Hücre bölünmesi sırasında zıt kutuplara hareket eden sentrozomlar arasında oluşur. 20. Paramesyum gibi tatlı sularda yaşayan protislerde, hücreye giren suyun fazlası ile dışarı atılır. 189

57 ÜNİTE 2 Etkinlik 2 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. Doğru Yanlış Soruları 1. Kloroplastın stromasında klorofil pigmenti bulunur. 2. Bitkisel hücrelere ait lökoplastlar renksiz iken kromoplastlar renklidir. 3. Oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde mitokondri bulunur. 4. Kontraktil kofullar, hücreye giren suyun fazlasını ATP harcayarak hücre dışına atarlar. 5. Hücre iskeleti mikrotübül, mikrofilament ve ara filament olmak üzere üç tip liften oluşur. 6. Sentrozom ökaryot yapılı tüm hücrelerde bulunur. 7. Hormon ve sindirim enzimi gibi salgı proteinlerini üreten hücrelerde bol miktarda granüllü endoplazmik retikulum bulunur. 8. Sitoplazmanın yarı akışkan sıvı kısmına sitozol denir. 9. Ökaryot hücrelerin mitokondri ve kloroplastlarında bulunan ribozomların büyüklüğü, sitoplazmalarında bulunanlar ile aynıdır. 10. Endoplazmik retikulum hücre içi madde taşınımında görev alır. 11. Mitokondri ve kloroplast organelleri çift zarlıdır. 12. Lizozom organelinin içinde anabolik ve katabolik enzimler bulunur. 13. Bir bitkinin canlı olan tüm hücrelerinde fotosentez olayı gerçekleşir. 14. Ribozom zarsız bir organel olup, prokaryot ve ökaryot tüm hücrelerde bulunur. 15. Bir insanın diploit hücrelerindeki kromozom sayısı haploit hücrelerinin iki katıdır. 16. Erişkin kök hücrelerin farklılaşma yeteneği, embriyonik kök hücrelerden fazladır. 17. Mitokondri ve kloroplasttaki DNA molekülleri prokaryot hücrelerdeki gibi daireseldir. 18. Volvoks kolonisi, hücreleri arasında iş bölümü görüldüğünden, tek ve çok hücreli canlılar arasında geçiş formu olarak kabul edilir. 19. Ribozomal RNA çekirdekçikte sentezlenir. 20. Sitoplazmada bulunan tüm organeller ATP sentezleyebilir. 190

58 Etkinlik 3 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Aşağıda mitokondri ve kloroplast organellerine ait bazı özellikler verilmiştir. Venn diyagramı üzerinde bu özellikleri karşılaştırınız. Kloroplast Mitokondri Venn Diyagramı ÜNİTE 2 1 Fotofosforilasyon ile ATP üretimi 2 Çift zarla çevrili olma 3 Kendine özgü DNA ve RNA içerme 4 Oksijenli solunum olayını gerçekleştirme 5 Çekirdek kontrolünde bölünerek çoğalma 6 Bitki ve hayvan hücrelerinde bulunabilme Etkinlik 4 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Eşleştirme Aşağıda I numaralı sütunda hücre organelleri, II numaralı sütunda ise bu organellerin görev ya da özellikleri verilmiştir. Uygun eşlemeleri yapınız. g g Mitokondri Golgi cisimciği I II a. İnorganik maddeleri güneş enerjisi yardımıyla organik maddelere dönüştürür. b. İçerdiği hidrolitik enzimlerle, fagositoz ile alınan besinlerin sindirimini sağlar. g Kloroplast c. Sitoplazma içinde bulunan ağsı ve lifsi yapı. g Kromoplast d. Hücrenin metabolik aktiviteleri için gerekli olan ATP'yi üretir. g Lizozom e. Hücrenin üretim, depolama, ayırma ve salgı merkezidir. g Hücre iskeleti f. Bitki hücrelerine yeşil hariç diğer renkleri veren plastitdir. 191

59 ÜNİTE 2 Etkinlik 5 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Numaralandırılmış kutucuklarda hücre organelleri verilmiştir. Kutucuk numaralarını kullanarak aşağıdaki soruları cevaplandırınız. 1. Ribozom 2. Endoplazmik retikulum 3. Golgi cisimciği 4. Hücre duvarı 5. Mitokondri 6. Sentrozom 7. Merkezi koful 8. Kloroplast 9. Kontraktil koful Yapılandırılmış Grid a) ATP üretebilen organeller hangi numaralarla gösterilmiştir? b) Prokaryot ve ökaryot tüm hücrelerde ortak olarak bulunan organel hangi numaralarla gösterilmiştir? c) Gelişmiş yapılı bitki ve hayvan hücrelerinde ortak olarak bulunan organeller hangi numaralarla gösterilmiştir? d) Çift zarla çevrili organeller hangi numaralarla gösterilmiştir? e) Protista alemindeki canlılara özgü olan organel hangi numaralarla gösterilmiştir? f) Bitki hücrelerinde bulunduğu halde hayvan hücrelerinde bulunmayan organeller hangi numaralarla gösterilmiştir? 192

60 1. Aşağıdaki hücresel kısımlardan hangisinde ribozom bulunmaz? A) Mitokondri B) Sitoplazma C) Kloroplast D) Golgi cisimciği E) Endoplazmik retikulum 2. Granülsüz endoplazmik retikulum ile ilgili, I. hayvan hücrelerinde bulunurken, bitki hücrelerinde bulunmaz, II. kas hücrelerinde kalsiyum depolar, III. hücrenin karbonhidrat ve yağ sentezinde görev alır, IV. üzerinde ribozom bulunmaz ifadelerinden hangileri doğrudur? A) I ve II B) II ve III C) III ve IV D) I, II ve III E) II, III ve IV TEST 1 5. Bitki hücrelerinde bulunan mitokondri ve kloroplast organellerinde, I. glikoz sentezi, II. DNA eşlenmesi, III. protein sentezi, IV. oksijen üretimi olaylarından hangileri ortak olarak gerçekleşir? A) I ve II B) I ve III C) II ve III D) II ve IV E) III ve IV 6. Bitki hücrelerine ait merkezi koful ile ilgili, I. bazı atık maddelerin depolanmasını sağlar, II. tonoplast adı verilen bir zarla çevrilidir, III. hücre içi su dengesinin ayarlanmasında görev alır ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III ÜNİTE 2 3. Adrenalin salgısı yapan böbrek üstü bezine ait bir hücrede, I. granüllü endoplazmik retikulum, II. hücre zarı, III. golgi cisimciği yapıları hangi sıra ile görev yapar? A) I II III B) I III II C) II III I D) III I II E) III II I 4. Ökaryot bir hücrede bir organelin faaliyetine bağlı olarak meydana gelen bazı değişimler aşağıdaki grafiklerde gösterilmiştir. 7. Organel çeşidi Bulunduğu hücre tipi ATP sentezi Nükleik asit içerme X Ökaryot + + Y Prokaryot Ökaryot + Z Ökaryot Yukarıdaki tabloda özellikleri verilen X, Y ve Z organelleri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi kesin olarak doğrudur? A) Y organeli DNA içerir. B) Z organeli golgi cisimciğidir. C) X organeli mitokondridir. D) Y organeli protein sentezini gerçekleştirir. E) X ve Z organelleri aynı hücrede bulunamaz. Karbondioksit miktarı Zaman Glikoz miktarı Zaman Grafiklere göre ilgili organel aşağıdakilerden hangisidir? A) Mitokondri B) Lizozom C) Kloroplast D) Golgi cisimciği E) Ribozom Oksijen miktarı Zaman 8. Sağlıklı bir insanın kas ve yağ dokusuna ait iki farklı hücresinde, I. sitoplazmadaki mitokondri sayısı, II. hücre zarındaki glikoprotein çeşidi, III. çekirdekteki DNA'nın nükleotit dizilimi özelliklerinden hangilerinin farklı olması beklenebilir? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 1) D 2) E 3) B 4) C 5) C 6) E 7) D 8) B 193

61 ÜNİTE 2 9. Fagositoz ile alınan besinlerin hücre içinde sindirimini sağlar. Glikozun fazlasını nişasta olarak depolar. Hücre bölünmesi sırasında iğ ipliklerini oluşturur. Farklı organellerde üretilen maddeleri düzenleyip, paketleyerek gerekli yerlere salgılar. Yukarıda görevleri belirtilen hücre organelleri arasında aşağıdakilerden hangisi yoktur? A) Mitokondri B) Golgi cisimciği C) Lizozom D) Lökoplast E) Sentrozom 10. Volvoks kolonisinde, I. hücreler arası iş bölümü, II. benzer hücrelerin doku oluşturması, III. basit yapılı sistemlere sahip olma özelliklerinden hangileri görülemez? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 13. Aşağıdaki hücresel yapılardan hangisi nükleik asit içermez? A) Ribozom B) Çekirdek C) Lizozom D) Mitokondri E) Kloroplast 14. Aşağıdaki grafiklerden hangisi bir bitkinin kök ve yaprak hücrelerinde ortak olarak gerçekleşemez? A) Amino asit B) Glikoz miktarı miktarı Protein miktarı Karbondioksit miktarı C) Oksijen D) Karbondioksit miktarı miktarı ATP miktarı Oksijen miktarı E) Glikoz miktarı 11. Fotosenetez yapabilen prokaryot bir hücrede aşağıdaki yapılardan hangisi bulunamaz? A) Hücre duvarı B) Nükleik asit C) Hücre zarı D) Sitoplazma E) Kloroplast Selüloz miktarı 12. X organeli Glikoz Pirüvik asit Oksijen CO 2 Su Y organeli Yukarıdaki şemada X ve Y organelleri arasındaki madde alış verişi gösterilmiştir. Şema ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğru değildir? A) X organeli hayvan hücrelerinde de bulunabilir. B) Y organelinden, X organeline inorganik maddeler geçmiştir. C) Her iki organelde de ATP üretilir. D) Y organelinin ürünleri, X organeli için substrat olmuştur. E) Y organeli sitoplazmanın ph'ını düşürür. 15. Üç farklı organelde gerçekleşen olaylar aşağıda verilmiştir. X organelinde sindirim enzimleri üretilmektedir. Y organelinde inorganik maddelerden organik madde sentezlenmektedir. Z organelinde glikolipit ve glikoprotein gibi moleküllere son şekli verilmektedir. Buna göre X, Y ve Z organelleri aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? X Y Z A) Ribozom Kloroplast Golgi cisimciği B) Lizozom Mitokondri Endoplazmik retikulum C) Lizozom Kloroplast Golgi cisimciği D) Ribozom Mitokondri Endoplazmik retikulum E) Lizozom Mitokondri Golgi cisimciği 194 9) A 10) D 11) E 12) E 12) A 13) C 14) D 15) A

62 1. Prokaryot hücrelerle ilgili, I. Hücre duvarları selüloz yapılıdır. II. Fotosentez yapanların sitoplazmasında klorofil bulunur. III. DNA ve RNA molekülleri sitoplazmada bulunur. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III TEST 2 4. Hipertonik ortama konulan bir bitki hücresi, hayvan hücresine göre daha az şekil değişikliğine uğrar. Bu durum bitki hücrelerinin, I. fotosentez ile besin üretmesi, II. selüloz yapılı hücre duvarı içermesi, III. glikozun fazlasını nişasta olarak depolaması özelliklerinden hangileri ile açıklanabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III ÜNİTE 2 2. Ortamdaki madde miktarı Oksijen Karbondioksit 5. Tavukların diploit hücrelerinde 78 kromozom bulunur. Bu canlıların mayoz bölünme ile oluşturdukları yumurta hücrelerinin kromozom sayısı kaçtır? A) 20 B) 39 C) 46 D) 78 E) 156 Zaman Bir bitki hücresinde bulunan X organelinin faaliyetine bağlı olarak ortamdaki oksijen ve karbondioksit miktarının değişimi yukarıdaki grafikte verilmiştir. X organeli ile ilgili olarak; I. Sadece gündüzleri faaliyet gösterir. II. Fotofosforilasyon ile ATP üretir. III. Organik maddeleri inorganik maddeye çevirir. IV. Güneş enerjisini kullanarak glikoz üretir. yargılarından hangileri doğru değildir? A) Yalnız III B) I ve III C) II ve IV D) III ve IV E) I, II ve IV 6. Bir havuç bitkisinin kök hücrelerinde aşağıdaki organellerden hangisi bulunamaz? 7. A) Mitokondri B) Kromoplast C) Ribozom D) Lökoplast E) Kloroplast Analiz Glikoz yoğunluğu Nişasta yoğunluğu 1 % 6 % 2 2 % 4 % 4 3. Lizozom organeli ile ilgili aşağıdaki bilgilerden hangisi doğru değildir? A) Prokaryot hücrelerde bulunmaz. B) Endositoz ile alınan besinlerin sindirimini sağlar. C) Çift zarla çevrilidir. D) Parçalanması hücrenin otolizine neden olur. E) Golgi cisimciği tarafından oluşturulur. 3 % 2 % 6 Yukarıdaki tabloda, bir hücrede gerçekleşen biyokimyasal bir değişim gösterilmiştir. Bu olayla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) Bir hidroliz reaksiyonudur. B) Reaksiyon sırasında ATP harcanmaz. C) Lökoplast organelinde gerçekleşir. D) Reaksiyon sırasında glikozit bağları kopar. E) Hücrenin turgor basıncı azalır. 1) D 2) E 3) C 4) B 5) B 6) E 7) C 195

63 ÜNİTE 2 8. Volvoks ve pandorina kolonilerindeki hücrelerin, I. jelatinimsi bir madde ile bir arada tutulması, II. ökaryot yapıda olma, III. aralarında iş bölümünün görülmesi özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 12. Mikrotübül, mikrofilament ve ara filamentlerden oluşur. Hücreye mekanik destek sağlayıp şeklini korur. Sitozoldeki enzim ve organelleri yerlerinde tutar. Yukarıda bazı özellikleri verilen hücresel yapı aşağıdakilerden hangisidir? A) Hücre duvarı B) Merkezi koful C) Hücre iskeleti D) Kontraktil koful E) Hücre zarı 9. Mitokondri ve kloroplasta ait; I. Halkasal yapıda DNA içerme II. Çoğalmalarının bakteriler ile benzerlik göstermesi III. Protein sentezi sırasında yirmi çeşit amino asit kullanma IV. Ribozomlarının 70 S büyüklüğünde olması özelliklerinden hangileri, bu organellerin prokaryot canlılardan köken aldığını savunan "Endosimbiyotik Hipotez"i desteklemek amacıyla kullanılamaz? A) Yalnız III B) Yalnız IV C) I ve III D) II ve IV E) III ve IV 13. Çekirdek zarıyla ilgili; I. Üzerinde seçici geçirgen özelliği olan porlar vardır. II. Dış yüzeyine bağlı ribozomlar bulunur. III. İç zarında bulunan nüklear lamina, çekirdeğe şekil kazandırır. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 10. Bitkilerde bulunan, Kloroplast Lökoplast Kromoplast plastitleri için aşağıdaki özelliklerden hangisi ortaktır? A) Bitkiye renk verme B) Yağ, protein ve nişasta depolama C) Fotosentez ile glikoz üretimi D) Birbirine dönüşebilme E) Bitkinin kök hücrelerinde bulunma 14. Yaşlanmakta olan bir bitki hücresinde aşağıdaki olaylardan hangisi gerçekleşmez? A) Sitoplazma miktarının azalması B) Merkezi koful hacminin artması C) Hücre zarının selüloz birikimi ile kalınlaşması D) Sitoplazmik organellerin hücre duvarına doğru yaklaşması E) Metabolizma hızının yavaşlaması 11. Kloroplast organeli ile ilgili aşağıdaki bilgilerden hangisi doğru değildir? A) Çift zarlı bir organel olup, iç zar kıvrımlı bir yapıya sahiptir. B) Stroma sıvısında DNA, RNA, ribozom ve fotosentez enzimleri bulunur. C) Klorofil içeren granumlar yeşil renklidir. D) Granumlar bağımsız olmayıp, ara lameller ile birbirine bağlanır. E) Fotofosforilasyon ile ürettiği ATP'yi kendi kullanır. 15. Bir hayvan hücresinde aşağıdaki organellerden hangisi bulunabilir? A) Lökoplast B) Sentrozom C) Kontraktil koful D) Kromoplast E) Merkezi koful 196 8) B 9) A 10) D 11) A 12) C 13) E 14) C 15) B

64 16. Derişimleri eşit olan X, Y ve Z hücrelerinden, X hipertonik çözeltiye Y hipotonik çözeltiye Z izotonik çözeltiye konulup bir süre bekleniyor. Buna göre X, Y ve Z hücrelerinin ozmotik basınç değişimleri aşağıdaki grafiklerden hangisinde doğru verilmiştir? A) Ozmotik bas nç X Z Y Zaman B) Ozmotik bas nç Y X Z Zaman 19. Hayvansal bir hücrede, I. fagositoz, II. aktif taşıma, III. difüzyon olaylarından hangileri ile alınan besinler lizozomdaki enzimler ile sindirilebilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I ve III ÜNİTE 2 C) Ozmotik bas nç Z Y X Zaman E) D) Ozmotik bas nç X Z Y Zaman Ozmotik bas nç Y Z X Zaman 20. Aşağıdaki olaylardan hangisi bir ekzositoz örneğidir? A) Öglena'nın fotosentez ile ürettiği oksijeni yaşadığı ortama bırakması B) Akyuvar hücrelerimizin mikropları yutması C) İnce bağırsağımızdaki glikozun kana geçmesi D) Paramesyumun, kontraktil kofulları ile su atması E) Böcekçil bitkilerin protein sindirici enzim salgılaması 17. Farklı hücrelerde meydana gelen aşağıdaki olaylardan hangisi ilgili hücrenin bitki hücresi olduğunu kanıtlar? A) Bölünme sırasında iğ ipliklerinin oluşması B) Çekirdekte oluşan mrna'nın sitoplazmaya geçmesi C) Genetik bilgiye göre protein sentezlenmesi D) Hücre duvarının selüloz birikimi ile kalınlaşması E) Oksijenli solunum ile ATP üretilmesi 21. Embriyonik kök hücreler ile ilgili, I. Genetik yapıları vücut hücrelerinden farklıdır. II. Farklılaşma yetenekleri, erişkin kök hücrelerden fazladır. III. Embriyonun erken evrelerinden elde edilirler. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 18. Turgor basıncı artmakta olan bir bitki hücresiyle ilgili; I. Hücre zarı, hücre duvarından uzaklaşır. II. Hipertonik bir çözelti içinde bulunmaktadır. III. Sitoplazmadaki madde yoğunluğu azalmaktadır. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III 22. Lizozom oluşumunda, I. golgi cisimciği, II. ribozom, III. endoplazmik retikulum organelleri hangi sıra ile görev yapar? A) I III II B) II III I C) II I III D) III I II E) III II I 16) D 17) D 18) B 19) A 20) E 21) D 22) B 197

65 ÜNİTE 2 YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. Mitokondri organeline ait aşağıdaki şekilde numaralı kısımların isimlerini yazınız. I II IV III V 2. Kloroplast organeline ait aşağıdaki şekilde numaralı kısımların isimlerini yazınız. III IV I V II 3. Aşağıda genç ve yaşlı bitki hücrelerine ait olan tabloyu doldurunuz. Yapı Genç hücre Yaşlı hücre Sitoplazma Koful Metabolizma Çekirdek Hücre duvarı 198

66 4. Sitoplazma DNA Zaman Plazma zar Plazma zar n n katlanmas Aerobik heterotrof prokaryotun yutulmas Mitokondri Atasal heterotrof ökaryot ÜNİTE 2 Atasal prokaryot Çekirdek Endoplazmik retikulum Çekirde i ve iç zar sistemi olan hücre Çekirdek zar Baz hücrelerde fotosentetik prokaryotun yutulmas Mitokondri Plastit Atasal fotosentetik ökaryot Ökaryotların ortaya çıkmasını açıklamaya çalışan modellerden birisi yukarıda verilmiştir. Bu modele göre, aşağıda yapılan yorumlardan doğru olanın yanındaki kutuya ( ), yanlış olanın yanındaki kutuya (X) işaretini koyunuz. a. Atasal heterotrof hücre mitokondri içerirken, kloroplast içermez. b. Hücre zarı, çekirdek zarının sitoplazmaya doğru olan katlanmaları sonucu oluşmuştur. c. Ökaryot hücrelerde mitokondri oluşumu, kloroplast oluşumundan daha önce gerçekleşmiştir. d. Atasal fotosentetik ökaryotlarda kloroplast organeli bulunurken, mitokondri organeli bulunmaz. e. Atasal prokaryot hücrelerde nükleik asit bulunmaz. f. Atasal prokaryot hücrelerde plazma zarının katlanması sonucu endoplazmik retikulum oluşmuştur. 5. Karaciğer hücresinde 40 kromozom bulunan dişi bir fare ile ilgili aşağıdaki soruları cevaplayınız. a) Karaciğer hücresinin kromozom formülünü yazınız. b) Yumurta hücresindeki kromozom sayısı kaçtır? c) Yumurta hücresinin kromozom formülünü yazınız. d) Karaciğer hücresindeki otozom sayısı kaçtır? 199

67 ÜNİTE 2 6. Endosimbiyotik hipotez mitokondri ve kloroplast organellerinin prokaryot hücre kökenli olduğunu savunur. Mitokondri ve kloroplastın bu hipotezi destekleyen üç özelliğini yazınız. a) b) c) 7. Bitki hücresine ait aşağıdaki şekilde numaralandırılmış hücresel yapıların isimlerini yazınız. I V II VI VII VIII III IV sorudaki numaralı hücresel yapılardan hangileri hayvansal hücrelerde de bulunur? 9. Bitkilerde, hücre duvarının üzerinde "geçit" adı verilen bölgeler olmasaydı nasıl bir sorun ortaya çıkardı? 10. Lizozom, hidrolitik enzimler içeren zarla çevrili bir kesedir. Çok sayıda lizozom birden parçalanırsa, hücre otolize uğrar. Birkaç lizozom parçalanırsa ya da içerdiği enzimler sitoplazmaya sızarsa, hücre zarar görmez. Bu durumun nedenini yazınız. 200

68 CEVAPLAR Etkinlik 1 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Boşluk Tamamlama Soruları 1. Ribozom rrna ve proteinden oluştuğundan nükleoprotein yapılıdır. 2. Fagositoz ile hücreye alınan polimer besinlerin sindirimi, lizozom organelinde bulunan enzimler ile gerçekleşir. 3. Mitokondrinin kıvrımlı iç zarına krista adı verilir. 4. Golgi cisimciği, endoplazmik retikulumdan aldığı maddeleri düzenleyerek, ulaşacakları bölgeye gönderir. 5. Bitkilerdeki merkezi koful tonoplast adı verilen bir zarla çevrilidir. 6. DNA molekülü çekirdek içinde bulunan hücrelere ökaryot hücreler denir. 7. Lizozomların parçalanması ile serbest kalan enzimlerin hücreyi parçalamasına otoliz denir. 8. Kloroplast'ta tilokoit zarların üst üste dizilmesiyle granum adı verilen yapılar oluşur. 9. Volvoks kolonisinde beslenme, üreme ve hareket için özelleşmiş üç tip hücre bulunur. 10. Birçok ribozomun yan yana gelerek oluşturduğu yapıya polizom adı verilir. 11. Mitokondrinin içinde bulunan sıvıya matriks, kloroplastın içinde bulunan sıvıya ise stroma adı verilir. 12. Granülsüz endoplazmik retikulumun üzerinde ribozom bulunmazken, içerdiği enzimler lipit ve karbonhidrat sentezinde görev alır. 13. Endosimbiyozis hipotezine göre mitokondri ve kloroplast prokaryot canlılar ile ortak bir kökene sahiptir. 14. Golgi cisimciğini oluşturan yassılaşmış zarsı keseciklere sisterne denir. 15. Homolog kromozom çiftlerini içeren hücrelere diploit hücre adı verilir. 16. Kök hücreler, kendini yenileme özelliğine sahip farklılaşmamış hücrelerdir. 17. Granumlar içerdikleri klorofil pigmentinden dolayı yeşil renklidir. 18. Çekirdek zarının iç yüzeyine nüklear lamina adı verilir. 19. Hücre bölünmesi sırasında zıt kutuplara hareket eden sentrozomlar arasında iğ iplikleri oluşur. 20. Paramesyum gibi tatlı sularda yaşayan protislerde, hücreye giren suyun fazlası kontraktil koful ile dışarı atılır. ÜNİTE 2 Etkinlik 2 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Doğru Yanlış Soruları Y D Y D D Y D D Y D D Y Y D D Y D D 1. Kloroplastın stromasında klorofil pigmenti bulunur. 2. Bitkisel hücrelere ait lökoplastlar renksiz iken kromoplastlar renklidir. 3. Oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde mitokondri bulunur. 4. Kontraktil kofullar, hücreye giren suyun fazlasını ATP harcayarak hücre dışına atarlar. 5. Hücre iskeleti mikrotübül, mikrofilament ve ara filament olmak üzere üç tip liften oluşur. 6. Sentrozom ökaryot yapılı tüm hücrelerde bulunur. 7. Hormon ve sindirim enzimi gibi salgı proteinlerini üreten hücrelerde bol miktarda granüllü endoplazmik retikulum bulunur. 8. Sitoplazmanın yarı akışkan sıvı kısmına sitozol denir. 9. Ökaryot hücrelerin mitokondri ve kloroplastlarında bulunan ribozomların büyüklüğü, sitoplazmalarında bulunanlar ile aynıdır. 10. Endoplazmik retikulum hücre içi madde taşınımında görev alır. 11. Mitokondri ve kloroplast organelleri çift zarlıdır. 12. Lizozom organelinin içinde anabolik ve katabolik enzimler bulunur. 13. Bir bitkinin canlı olan tüm hücrelerinde fotosentez olayı gerçekleşir. 14. Ribozom zarsız bir organel olup, prokaryot ve ökaryot tüm hücrelerde bulunur. 15. Bir insanın diploit hücrelerindeki kromozom sayısı haploit hücrelerinin iki katıdır. 16. Erişkin kök hücrelerin farklılaşma yeteneği, embriyonik kök hücrelerden fazladır. 17. Mitokondri ve kloroplasttaki DNA molekülleri prokaryot hücrelerdeki gibi daireseldir. 18. Volvoks kolonisi, hücreleri arasında iş bölümü görüldüğünden, tek ve çok hücreli canlılar arasında geçiş formu olarak kabul edilir. D Y 19. Ribozomal RNA çekirdekçikte sentezlenir. 20. Sitoplazmada bulunan tüm organeller ATP sentezleyebilir. 201

69 CEVAPLAR ÜNİTE 2 Etkinlik 3 Hücre Organelleri ve Çeşitleri 1 Fotofosforilasyon ile ATP üretimi 2 Çift zarla çevrili olma 3 Kendine özgü DNA ve RNA içerme 4 Oksijenli solunum olayını gerçekleştirme 5 Çekirdek kontrolünde bölünerek çoğalma 6 Bitki ve hayvan hücrelerinde bulunabilme Kloroplast Mitokondri 4, 6 2, 3, 5 1 Venn Diyagramı Etkinlik 4 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Eşleştirme I II d Mitokondri a. İnorganik maddeleri güneş enerjisi yardımıyla organik maddelere dönüştürür. e Golgi cisimciği b. İçerdiği hidrolitik enzimlerle, fagositoz ile alınan besinlerin sindirimini sağlar. a Kloroplast c. Sitoplazma içinde bulunan ağsı ve lifsi yapı. f Kromoplast d. Hücrenin metabolik aktiviteleri için gerekli olan ATP'yi üretir. b Lizozom e. Hücrenin üretim, depolama, ayırma ve salgı merkezidir. c Hücre iskeleti f. Bitki hücrelerine yeşil hariç diğer renkleri veren plastitdir. Etkinlik 5 Hücre Organelleri ve Çeşitleri Yapılandırılmış Grid 1. Ribozom 2. Endoplazmik retikulum 3. Golgi cisimciği 4. Hücre duvarı 5. Mitokondri 6. Sentrozom 7. Merkezi koful 8. Kloroplast 9. Kontraktil koful a) ATP üretebilen organeller hangi numaralarla gösterilmiştir? 5 ve 8 b) Prokaryot ve ökaryot tüm hücrelerde ortak olarak bulunan organel hangi numaralarla gösterilmiştir? 1 c) Gelişmiş yapılı bitki ve hayvan hücrelerinde ortak olarak bulunan organeller hangi numaralarla gösterilmiştir? 1, 2, 3 ve 5 d) Çift zarla çevrili organeller hangi numaralarla gösterilmiştir? 5 ve 8 e) Protista alemindeki canlılara özgü olan organel hangi numaralarla gösterilmiştir? 9 f) Bitki hücrelerinde bulunduğu halde hayvan hücrelerinde bulunmayan organeller hangi numaralarla gösterilmiştir? 4, 7 ve 8 202

70 1. CEVAPLAR YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI ÜNİTE 2 Ribozom DNA I II IV Dış zar III Krista V Matriks 2. III IV Dış zar İç zar Granum I V Stroma Ara lamel II 3. Yapı Genç hücre Yaşlı hücre Sitoplazma Çok Az Koful Küçük Büyük Metabolizma Hızlı Yavaş Çekirdek Büyük Küçük Hücre duvarı İnce Kalın 203

71 CEVAPLAR ÜNİTE 2 4. Sitoplazma DNA Zaman Atasal prokaryot Plazma zar YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI Plazma zar n n katlanmas Çekirdek Endoplazmik retikulum Aerobik heterotrof prokaryotun yutulmas Mitokondri Plastit Mitokondri Atasal heterotrof ökaryot Çekirde i ve iç zar sistemi olan hücre Çekirdek zar Baz hücrelerde fotosentetik prokaryotun yutulmas Atasal fotosentetik ökaryot X X X a. Atasal heterotrof hücre mitokondri içerirken, kloroplast içermez. b. Hücre zarı, çekirdek zarının sitoplazmaya doğru olan katlanmaları sonucu oluşmuştur. c. Ökaryot hücrelerde mitokondri oluşumu, kloroplast oluşumundan daha önce gerçekleşmiştir. d. Atasal fotosentetik ökaryotlarda kloroplast organeli bulunurken, mitokondri organeli bulunmaz. e. Atasal prokaryot hücrelerde nükleik asit bulunmaz. f. Atasal prokaryot hücrelerde plazma zarının katlanması sonucu endoplazmik retikulum oluşmuştur. 5. a) Karaciğer hücresinin kromozom formülünü yazınız XX b) Yumurta hücresindeki kromozom sayısı kaçtır? 20 c) Yumurta hücresinin kromozom formülünü yazınız X d) Karaciğer hücresindeki otozom sayısı kaçtır? a) Halkasal DNA içerme b) Bölünme şekilleri c) 70S büyüklüğündeki ribozoma sahip olma 7. I. Çekirdek II. Golgi cisimciği III. Mitokondri IV. Plazma zarı V. Granülsüz E.R VI. Merkezi koful VII. Hücre duvarı VIII. Kloroplast 8. I, II, III, IV ve V 9. Bitki hücreleri arasında madde alış verişi olmayacağından hücreler ölürdü. 10. Sitoplazma nötr (ph, 7) bir ortamdır. Lizozom enzimleri ise asidik ortamda etkinlik gösterir. Birçok lizozom birden parçalanırsa sitoplazma asidik olacağından, hidroliz enzimleri etkinlik gösterir ve otoliz gerçekleşir. Birkaç lizozom parçalandığında ya da enzimleri dışarı sızdığında, hidroliz enzimleri nötr ortamda çalışmaz. Bu nedenle hücre zarar görmez. 204

72 CANLILARIN ÇEŞİTLİLİĞİ VE SINIFLANDIRILMASI Aristo (M.Ö ) Yaptığı gözlemlere dayanarak yapay sınıflandırmayı ortaya çıkarmıştır. Kelimelerin kökeni: Analog yunanca analogos "orantılı, uygun" anlamına gelir. Kelimelerin kökeni: Homolog yunanca homologia "uyuşma, uyuşan" anlamına gelir. Kelimelerin kökeni: Filogeni yunanca phylan "soy" ve genesis "köken" anlamına gelir. İnsanlar yaşadığı yere göre yukarıdaki hayvanı dağ aslanı, puma, jaguar ya da panter olarak tanımlayabilir. Bilimsel sınıflandırmada bu hayvan Felis concolor olarak adlandırılır ve karmaşa ortadan kalkar. I. CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI VE PROKARYOT CANLILAR SİSTEMATİK (TAKSONOMİ) Bugün dünya üzerinde yaşayan 1,5 milyon tür biyologlar tarafından tanımlanmış ve adlandırılmıştır. Bununla beraber 2 ila 100 milyon arasındaki türün daha keşfedilemediği düşünülmektedir. Başka bir deyişle, canlılar arasında büyük bir çeşitlilik bulunmaktadır. Bu nedenle sayıları milyarları aşan canlıları tek tek incelemek mümkün değildir. Canlılar hakkında yeterli bilgi edinebilmek için büyük grupları küçük gruplara ayırmak gerekir. Canlıların benzer ve ortak özelliklerine göre gruplandırılmasına sınıflandırma denir. Sınıflandırmayı, biyolojinin alt bilim dallarından biri olan taksonomi (sistematik) yapar. 1. Sınıflandırmanın Tarihçesi İnsanlar çok eski yıllardan beri canlıları belirli özelliklerine göre sınıflandırmaya çalışmıştır. Her dönemde, o dönemin bilgi düzeyine bağlı olarak canlılar sınıflandırılmış, bilgi düzeyi geliştikçe gerekli düzenlemeler yapılmıştır. İlk olarak yapılan sınıflandırmaya "yapay (ampirik) sınıflandırma" denir. Günümüzde geçerli olan ise "doğal (filogenetik) sınıflandırma" dır. a Yapay (Ampirik) Sınıflandırma: Canlıların dış görünüşüne ve yaşadıkları yere bakılarak yapılan sınıflandırmaya denir. Temeli, Aristo (M.Ö ) tarafından atılmıştır. Aristo yaptığı gözlemler sonucunda bitkileri otlar, çalılar ve ağaçlar; hayvanları ise karada ve suda yaşayan canlılar şeklinde gruplandırmıştır. ÜNİTE 2 Tür Farklılık gösteren amino asit sayısı Ampirik sınıflandırmada yararlanılan özelliklerden biri anolog organlardır. Kökenleri farklı, görevleri aynı olan organlara analog organ denir. Arı ve serçenin kanadı anolog organlara örnek olarak verilebilir. Bu iki organın görevleri aynı olmasına rağmen yapıları farklıdır. Bu nedenle bu organlara bakılarak arı ve serçe aynı gruba konulamaz. nsan 0 Rhesus maymunu 8 Fare 27 Horoz 45 Kurba a 67 Yuvarlaka zl 125 Filogenetik sınıflandırma kullanılan en önemli kriterlerden biri de protein benzerliğidir. Çünkü protein benzerliği DNA'nın nükleotid dizilimlerinin benzediğini kanıtlar. Yukarıda insanın hemoglobin proteinin (146 amino asit), omurgalı hayvanlar ile farklılık gösteren amino asit sayısı verilmiştir. Yapay sınıflandırma sadece gözleme dayalı olduğu ve analog organları kullandığı için bilimsel bir sınıflandırma değildir ve günümüzde kullanılmamaktadır. b Doğal (Filogenetik) Sınıflandırma: Canlıların köken benzerlikleri, akrabalık dereceleri ve sahip oldukları homolog organlara bakılarak yapılan sınıflandırmadır. Filogenetik sınıflandırmada hücre tipi ve sayısı, protein benzerlikleri (DNA benzerliği), embriyolojik gelişim, fizyolojik benzerlikler ve beslenme şekli gibi birçok özellik dikkate alınır. Tanımdan da anlaşılabileceği gibi filogenetik sınıflandırmada dikkat edilen en önemli özelliklerden birisi de homolog organlardır. Kökenleri aynı, görevleri benzer ya da farklı olabilen organlara homolog organ denir. Yandaki şekilde gösterilen insanın kolu, kedinin ön bacakları, balinanın yüzgeçleri ve yarasanın kanadı homolog organlara örnek olarak verilebilir. Başka bir deyişle memelilerin ön üyeleri, iskeletin aynı elemanlarından oluşturulmuştur. nsan Kedi Balina Homolog organlar Yarasa 205

73 ÜNİTE 2 Carolus Linnaeus ( ) Doğal sınıflandırmayı ilk yapan bilim adamı John Ray ( )'dir. Tür kavramı ilk kez bu bilim adamı tarafından ortaya atılmış, hayvan ve bitkileri sınıflandırmaya çalışmıştır. Geleneksel taksonomi, İsveçli botanikçi Carolus Linnaeusʼnin 1758 yılında bilinen tüm doğal yaşamın sınıflandırılması anlamı taşıyan Systema Naturea yani "Doğanın Düzeni" kitabının yayınlanması ile başlar. Linnaeus'nin sisteminin iki temel niteliği bulunmaktadır; Her canlı türünün iki bölümden oluşan bir isimle adlandırılması Türlerin gittikçe daha fazla canlı türünü kapsayan hiyerarşik bir düzen içinde sınıflandırılması. Kelimelerin kökeni: Latincede bi "iki", nomen "isim" anlamına gelir. Bu nedenle binomial nomenclature "ikili adlandırma" anlamında kullanılır. 2. İkili Adlandırma: Linnaeus (Linne) ikili adlandırma (binomial nomenclature) sistemini kurmuştur. Bu sistemde, canlıların adlandırılmasında tür esas olarak alınmıştır. Tür ortak bir atadan gelen, yapı ve görev bakımından benzer özelliklere sahip, birbirleriyle doğal olarak çiftleştiklerinde verimli (kısır olmayan) yavrular oluşturan bireyler topluluğudur. UYARI Aynı türe ait bireyler benzer olmasına rağmen aynı değildir. Bu farklılıklara varyasyon denir. Tür içi genetik varyasyon evrimin hammaddesi olarak kabul edilir. Aynı türe ait deniz salyangozlarının (Liguus fasticus) renklerindeki farklılıklar genetik varyasyonu yani çeşitliliği ifade etmektedir. İkili adlandırmada ilk kelime, türün ait olduğu cinsin adıdır ve büyük harfle başlar. İkinci kelime ise tanımlayıcı ad olarak kullanılır ve küçük harfle başlar. Her iki kelimede latince olup italik olarak yazılır. Felisdomestikus = Ev kedisi Pinus nigra = Kara çam Z \ Z Cins Tanımlayıcı Cins Tanımlayıcı 1ismi isim ismi 42isim Tür ismi Tür ismi 3. Sınıflandırma Birimleri: Filogenetik sınıflandırmada canlılar tür ile başlayıp âlem ile biten yedi farklı sistematik grupta incelenirler. Canl çeflitlili i azal r. Gen benzerli i artar. Protein benzerli i artar. Tür Cins Familya Tak m S n f fiube Alem At Eşek Protein benzerli i azal r. Gen benzerli i azal r. Canl çeflitlili i artar. UYARI Katır At ve eşek farklı türler olarak varlığını sürdürür. Çünkü, onların yavrusu olan katır kısırdır. Herhangi bir sistematik birimde beraber bulunan canlılar, daha büyük birimlerde de beraber bulunurlar. Örneğin aynı takımda bulunan iki canlının sınıf, şube ve âlemleri de aynıdır. 206

74 Kategori UYARI Bir canlının embriyolojik gelişimi sırasında önce şube, en son ise tür özellikleri ortaya çıkar. Başka bir ifadeyle özelliklerin ortaya çıkışı genelden özele doğru olur. Canlılar Amip Kara çam Bal arısı Kurt Kutup ayısı Alem Protista Plantae Animalia Animalia Animalia Şube Protozoa Tracheophyta Arthropoda Chordata Chordata ÜNİTE 2 Sınıf Rhizopoda Coniferae Insecta Mammalia Mammalia Takım Amoebina Pinales Hymenoptera Carnivora Carnivora Aile Amoebidae Pinaceae Apidae Canidea Ursidae Cins Amoeba Pinus Apis Canis Ursus Tür A.proteus Pinus nigra Apis mellifica Canis lupus Ursus maritimus Değişik türlerin sınıflandırılması Kutup ay s Siyah ay Panda Kurt K rm z sincap Timsah At sine i ALEM Hayvanlar (Animalia) fiube Omurgal lar (Chordata) SINIF Memeliler (Mammalia) TAKIM Etçiller (Carnivora) A LE(Familya) Ay giller (Ursidae) C NS Ay lar (Ursus) TÜR Kutup ay s (Ursus maritumus) UYARI Aynı takımda (carnivora) yer alan kurt ve kutup ayısının sınıf, şube ve âlemleri de aynıdır. Farklı hayvanların sınıflandırma basamakları 207

75 ÜNİTE 2 UYARI Linnaeus insanlar için "akıllı adam" anlamına gelen Homo sapiens bilimsel ismini kullanmayı tercih etmiştir. Aralarındaki ortak özellikler en fazla olan canlılar, aşağıdaki filogenetik sınıflandırma basamaklarından hangisinde bulunur? A) Tür B) Cins C) Familya D) Takım E) Sınıf 2007 ÖSS (Fen1) Sınıflandırma basamakları büyükten küçüğe doğru "Âlem-Şube- Sınıf-Takım-Familya-Cins-Tür" şeklinde sınıflandırılır. Âlemden türe doğru gidildikçe ortak özellikler artar. Yanıt A (a) Farklı türler arasındaki benzerlik. Sturnella magna, (sol taraftaki) ve Sturnella neglecta, vücut biçimi ve renklenme bakımından birbirine çok fazla benzerlik gösterir; fakat, ayrı türleri temsil etmektedirler. Onların ötüş sesleri farklıdır; bir davranışsal farklılık olan bu durum, iki tür arasındaki üremeyi önler. Canlıların bilimsel olarak adlandırılmasında kullanılan yönteme göre, I. Capra domestikus II. Felis domestikus III. Canis lupus IV. Felis leo olarak adlandırılan canlıların cins ve tür adlarına bakarak, hangilerinin birbirleriyle diğerlerinden daha yakın akraba olduğu düşünülebilir? A) I ve II B) I ve III C) II ve III D) II ve IV E) III ve IV 1992 ÖSS İkili adlandırmada ilk isim cins, ikinci ise tanımlayıcı isim olup ikisi beraber tür adıdır. Verilenler arasında aynı türde bulunan canlı yoktur. II ve IV nolu canlılar ise aynı cinsin farklı türleridir. Yanıt D (b) Bir tür içerisindeki çeşitlilik. Görünüş bakımından çok farklı olabiliriz; fakat, insanların hepsi tek bir türe (Homo sapiens) aittir; bu tür, kendisini oluşturan bireylerin kendi aralarında üremesi ile tanımlanmıştır. 208

76 Domain Eukarya Alem Animalia fiube Chordata S n f Mammalia Tak m Carnivora Familya Felidae Aynı familyada yer alan A ve B canlıları, I. Şube II. Tür III. Sınıf IV. Cins sistematik birimlerinden hangilerinde kesin olarak bir arada bulunurlar? A) I ve II B) I ve III C) I ve IV D) II ve III E) III ve IV ÜNİTE 2 Cins Panthera Tür Panthera pardus Herhangi bir sistematik birime birlikte giren canlılar, daha büyük birimlere de birlikte girerler. Bu nedenle aynı familyada yer alan canlıların takım, sınıf, şube ve âlemleri de aynı olmak zorundadır. Yanıt B Filogenetik sınıflandırmada aşağıda verilen özelliklerden hangisi dikkate alınmaz? A) Protein benzerliği B) Analog organ C) Embriyolojik gelişim D) Homolog organ E) Anatomik benzerlik Kökenleri farklı, görevleri benzer ya da farklı olan organlara analog organ denir. Bu nedenle filogenetik sınıflandırmada analog organlar kullanılmaz. Yanıt B Asya uğurböceği populasyonundaki renk varyasyonu gösteren, bir kaç birey 209

77 ÜNİTE 2 CANLILAR ÂLEMİ Sınıflandırma sürekli değişen ve gelişen bir bilim dalıdır. Önceden doğru kabul edilen bilgiler bilimsel gelişmelerin ışığında yerini yeni bilgilere bırakmıştır. Bu nedenle sınıflandırma basamaklarında zamana bağlı olarak bazı değişimler olabilmektedir. Carl Woeseʼnin 1990 yılında yaptığı sınıflandırma, günümüzde geçerliliği en fazla olan sınıflandırma yöntemidir. Woese âlemden daha üstte bir sınıflandırma basamağı olan ve Domain adı verilen bir taksonomi birimi kullanmıştır. Bu sınıflandırmaya göre canlılar Bakteria (bakteriler), Archaea (arkeler) ve Eukarya (ökaryotlar) olmak üzere üç domain altında incelenirler. Bu üç domain altında ise bakteriler, arkeler, protisler, bitkiler, mantarlar ve hayvanlar olmak üzere altı farklı âlem bulunur. Domain Bakteria Domain Archaea Domain Eukarya (Ökaryotlar) Evrensel ata Yaşamın üç domaini Günümüzde canlılar âlemi hücre yapısına göre prokaryot ve ökaryot canlılar olmak üzere iki büyük gruba ayrılır. Bakteri ve arkeler âlemleri, prokaryot canlılar grubunda yer alırlar. Protista, bitki, mantar ve hayvanlar âleminde bulunan canlılar ise ökaryot canlılar grubunda yer alırlar. CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI ÂLEM BAKTERİLER ARKELER PROTİSTALAR BİTKİLER MANTARLAR HAYVANLAR HÜCRE TİPİ Prokaryot Prokaryot Ökaryot Ökaryot Ökaryot Ökaryot HÜCRE SAYISI Tek hücreli Tek hücreli Genelde tek hücreli bazıları çok hücreli Çok hücreli Çok hücreli Çok hücreli BESLENME BİÇİMİ Ototrof veya heterotrof Ototrof veya heterotrof Ototrof veya heterotrof Ototrof Heterotrof Heterotrof ÖRNEK E.coli Metanojenler Paramesyum Eğrelti otu Maya mantarı İnsan 210

78 CANLILAR Prokaryot canl lar Bakteriler âlemi Arkeler âlemi Protista âlemi Kamç l lar Kök ayakl lar Sporlular Silliler ÜNİTE 2 Algler C v k mantarlar Damars z tohumsuz bitkiler Ökaryot canl lar Bitkiler âlemi Damarl tohumsuz bitkiler Damarl tohumlu bitkiler Aç k tohumlu bitkiler Kapal tohumlu bitkiler Tek çenekli bitkiler Çift çenekli bitkiler Mantarlar âlemi Süngerler Sölentereler Omurgas zlar Solucanlar Yumuflakçalar Eklem bacakl lar Hayvanlar âlemi lkel kordal lar Derisi dikenliler Bal klar Kurba alar Omurgal lar Sürüngenler Kufllar Canlıların sınıflandırılmasını gösteren genel flema Memeliler 211

79 ÜNİTE 2 PROKARYOT CANLILAR I BAKTERİLER ÂLEMİ Bakterilerin yaşamı, 3,5 milyar yıl geriye uzanan bir başarı öyküsüdür. Bu organizmalar, bitki ve hayvan ölülerinde, tatlı ve tuzlu sularda, toprağın derinliklerinde ve canlı vücudu gibi çok farklı ortamlarda yaşamaya adapte olmuş türlere sahiptir. Bu bölümde bakterilerin yapılarını, işlevlerini, çeşitliliklerini ve ekolojik önemlerini inceleyerek onları daha yakından tanımaya çalışacağız. 1. Bakterilerin Yapısı Günümüzde, prokaryotlar biyosfere hâlâ hakimdirler. Toplam biyolojik kütleleri(biyokütle), ökaryotların toplamını en az on kat aşmaktadır. Bir avuç toprakta, bir insanın ağzında ya da derisinde yaşayan prokaryotların sayısı, şimdiye değin yaşamış insan toplam sayısından fazladır. Yukarıdaki renklendirilmiş elektron mikroskobik resimde turuncu küçük çomaklar, bir iğnenin ucundaki bakterlerdir. Bu resimden anlaşılabileceği gibi, iğne batmasının neden enfeksiyon oluşturduğu ve batan bir kıymığı çıkarmak için kullanacağınız iğnenin neden daha önce alevden geçirilmesi gerektiği açıktır. DNA molekülleri halkasal yapıda olup, çekirdek zarı olmadığından sitoplazmada çekirdek alanı adı verilen kısımda bulunur. Ortalama olarak DNA miktarı, ökaryotların 1/1000'i kadardır. Mitokondri ve kloroplast gibi zarlı organelleri içermezler. İlgili enzimler genelde sitoplazma içinde bulunur. Ribozomları ökaryot hücrelerde bulunanlara göre biraz farklıdır. Glikozun fazlasını mantar ve hayvan hücrelerinde olduğu gibi glikojen olarak depolarlar. Hücre zarının üzerinde hücre duvarı bulunur. Ancak hücre duvarının ana bileşeni bitkilerde olduğu gibi selüloz değildir. Bakterilerin hücre duvarı peptidoglikan adı verilen bir maddeden yapılmıştır. Bu yapı kısa polipeptit zincirleriyle çapraz bağlanmış şeker polimerlerinden oluşur. Yapısı türlere göre farklılık gösterebilir. UYARI Peptidoglikan Kamçı Hücre duvarı DNA Hücre zarı Plazmit Ribozom Arkelerin hücre duvarı peptidoglikan içermez. Bilinen en büyük prokaryot. Sol üstteki parlak top, neredeyse bir meyve sineğinin başı büyüklüğünde hücresi olan bir deniz bakterisidir (sinek, oranlama için resimde yer almıştır). Parlak olanın üzerindeki daha küçük iki hücre ölüdür. 1997ʼde bulunan bu dev prokaryota araştırıcılar, Namibyaʼnın kükürt incisi anlamına gelen, Thiomargarita namibiensis adını vermişlerdir. Metabolizmasında kükürtlü bileşikleri kullanarak, bir Afrika ülkesi olan Namibya kıyılarında yaşamaktadır. Bazı bakterilerin hücre duvarının dışında polisakkarit yapıda olan kapsül bulunur. Bu yapı bakterilerin yüzeylere tutunmasını ve daha dirençli olmasını sağlar. Kapsül, hastalık oluşturan bakterilerde daha çok görülür. Örneğin, kapsülsüz pnömokoklar zararsızken, kapsüllü pnömokoklar zatürre hastalığına neden olur. Bazı bakterilerin yüzeylere ve birbirine tutunmak için pilus denilen kısa uzantıları bulunur. Bu yapılar konjugasyon sırasında iki bakteriyi bir arada tutar. Bazı bakteriler kamçılarıyla aktif hareket ederler. Kamçısı olmayan bakterilerde ise pasif hareket görülür. Bazı bakterilerde hücre DNA'sından bağımsız olarak çoğalan küçük ve halka biçimindeki DNA parçacıkları bulunur. Bunlara plazmit adı verilir. Plazmitler, bakterilerin antibiyotik ve bazı kimyasal maddelere dirençli olmasını sağlayan genleri içerirler. Plazmitler ana kromozomdan bağımsız olarak eşlenmekte ve çoğu, konjugasyonla diğer hücrelere aktarılabilmektedir. Bakteriler n kromozomlu olup amitoz ile bölünürler. Monoploit yapıda olduklarından mayoz bölünme geçiremezler. Bazı bakteriler (özellikle çubuk şeklinde olanlar) uygun olmayan ortam koşullarında hayatta kalabilmek için endospor oluşturur. Asıl hücre kromozomunu kop- 212

80 Pili Pili: Bu çıkıntılar, prokaryotların yüzeylere ya da diğer prokaryotlara tutunmalarını sağlar (renklendirilmiş TEM). Bazı piluslar, konjugasyonda DNA aktarımı sırasında eşleri bir arada tutar. yalarken, bir kopya dayanıklı bir duvar ile çevrelenir. Su oranı çok düşük olduğundan metabolizma hızı normal hücreye göre çok daha yavaştır. Bu yapı yüksek ısı, kuraklık ve donma gibi olumsuz koşullara karşı dayanıklıdır. Ortam koşulları yeniden uygun hale geldiğinde, endospor gelişerek normal bir bakteri hücresini oluşturur. Normal bakteriler 100 C' de ölürken, endosporlu bakteriler ölmez. Bu tür bakterileri öldürmek için, 121 C'de 1 atmosfer basınç altında 15 dakika tutmak gerekir. Mikrobiyologlar ortamı, cam malzemeyi ve laboratuvar gereçlerini sterilize etmek için (endosporları öldüren) otoklav adı verilen basınçlı bir alet kullanırlar. UYARI Bakterilerde görülen endospor oluşumu bir üreme biçimi değildir. Zor koşullara karşı dayanıklılık sağlayan bir yaşam biçimidir. ÜNİTE 2 Hücre duvarı Sitoplazma Ana DNA Hücre zarı 1 Yeni DNA molekülü bir miktar sitoplazma ile ana hücreden ayrılmaya başlar. İki katlı zar 2 Yeni DNA molekülü ve bir miktar sitoplazma iki katlı zarla çevrilerek ana hücreden ayrılır. Peptidoglikan (b) Bakteri içindeki endosporun TEM deki görüntüsü 3 İki zar arasında peptikoglikan sentezlenir. Endospor 5 Hücrenin parçalanması ile endospor serbest kalır. 4 Sporun etrafında dayanıklı bir örtü oluşur. Endospor oluşumu 213

81 ÜNİTE 2 Endospor Şarbon endosporu: Büyük ve küçükbaş hayvanlarla, insanlarda da öldürücü olmasıyla tanınan bu prokaryot, Bacillus anthracisʼtir (TEM). Dıştaki hücre, endospor olarak adlandırılan içteki özelleşmiş hücreyi yapmıştır. Endosporun kalın, koruyucu bir kılıfı vardır. Sitoplazması kurumuş olan hücrenin metabolizması da durmuştur. Zorlu koşullarda, dıştaki hücre parçalanabilir; fakat endosporlar, besin ve su azlığı, aşırı soğuk ya da sıcak ve çoğu zehirleyici maddeler gibi koşullara dayanıklıdır. Ortam koşulları düzelince, endospor su alarak üremeye yeniden başlar yılı sonlarında, bir ya da daha fazla terörist, antraks sporlarını A.B.D.ʼnin posta sistemi yoluyla dağıtmışlardır. Aşağıdaki özelliklerden hangisi tüm bakterilerde ortaktır? A) Uygun olmayan koşullarda endospor oluşturma B) Kamçısını kullanarak aktif hareket etme C) Hücre duvarı dışında kapsül bulundurma D) Sahip olduğu pilus ile başka bir bakteriye tutunma E) Hücre duvarına sahip olma Endospor, kamçı, kapsül ve pilus gibi yapılar tüm bakterilerde ortak olarak bulunmaz. Tüm bakterilerde peptidoglikan yapılı bir hücre duvarı bulunur. Yanıt E 2. Bakterilerin Üremesi Bakterilerde eşeysiz ve eşeyli olmak üzere iki çeşit üreme görülür. Eşeysiz üreme enine bölünerek gerçekleşir. Uygun koşullarda bulunan bakteriler 20 dakikada bir bölünebilir. Bu yüzden sayıları kısa bir süre içinde artabilir. a) Eşeysiz üreme: Enine bölünmede hacimce artan bakteri hücresi DNA'sını eşler. Daha sonra hücre duvarı ve hücre zarı orta kısımdan içeri doğru girinti oluşturur. Bu girinti hücre ortasında birleşerek bakteri hücresi ikiye ayrılır Bakteri hücresi hacimce artar. Hücre zarı ve duvarı girinti oluşturur. Çökme devam eder İki yeni bakteri hücresi oluşur. Efley pilusu Bakteri konjugasyonu: E.coli bakterileri arasında oluşan sitoplazmik köprü sayesinde bir bakteriden diğerine plazmit DNA'sı aktarılır. b) Eşeyli Üreme: Ökaryot hücrelerin eşeyli üremesi sırasında görülen mayoz bölünme ve döllenme olayları bakterilerde görülmez. Buna rağmen bireyler arasında gen aktarımını sağlayan üç mekanizma vardır. Bunlar konjugasyon, transdüksiyon ve transformasyondur. Bu olaylar bakterilerde genetik varyasyona neden olur. Konjugasyon, iki bakteri arasındaki gen aktarımına denir. Aynı tür iki bakteri arasında pilus kullanılarak geçici bir sitoplazmik köprü kurulur. Bu köprü kullanılarak, bir bakteriden diğerine plazmit DNA'sı aracılığı ile gen aktarımı gerçekleşir. Gen aktarımı tek yönlü meydana gelir. Bu yöntemle antibiyotiklere direnç sağlayan genler, bir bakteriden diğerine aktarılır ve genetik çeşitlilik ortaya çıkar. Transformasyon, bakterinin ortamdaki bir DNA parçasını alarak kendi DNA' sına eklemesidir. Bu yöntemle farklı türler arasında gen aktarımı da olabilir. Transdüksiyon, bir virüsün iki bakteri arasındaki gen transferini gerçekleştirmesidir. 214

82 fiekillerine göre 3. Bakterilerin Sınıflandırılması Yapılan araştırmalara göre bakteriler dört farklı özelliğine göre gruplandırılmıştır. Bu gruplar aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Yuvarlak (Coccus) Çubuk (Bacillus) Virgül (Vibrio) ÜNİTE 2 Spiral (Spirillum) Gram boyanma özelli ine göre Gram pozitif Gram negatif BAKTER LER Zorunlu aerob Solunum biçimlerine göre Zorunlu anaerob Geçici aerob Geçici anaerob Beslenme flekillerine göre Ototrof Heterotrof Fotoototroflar Kemoototroflar Parazit Saprofit 215

83 ÜNİTE 2 Yuvarlak bakteriler (Coccus) a. Şekillerine Göre Bakteriler: Mikroskobik inceleme sonucunda bakteriler şekillerine göre dört farklı grupta incelenirler. Yuvarlak bakteriler (Coccus): Tek ya da koloni şeklinde bulunabilirler. Tek olanlara cocsus, ikili olanlara diplococcus, uzun zincir biçiminde olanlara streptococcus ve üzüm salkımı biçiminde olanlara ise staphylococcus denir. Çubuk bakteriler (Bacillus): Boyları enlerinden fazla olan bakteriler olup, silindirik şekilleri vardır. Bazıları ise uzun iplik şeklindedir. Spiral bakteriler (Spirillum): Kıvrımlı olan burgumsu bakterilerdir. Virgül bakteriler (Vibrio): Virgül biçiminde kıvrımlı olan bakterilerdir. Çubuk bakteriler (Bacillus) b. Gram Boyanma Özelliklerine Göre Bakteriler: Bakterileri tanımlamada kullanılan en iyi yöntemlerden biri de, hücre duvarındaki farklılıkları temel alan ve türleri iki gruba ayıran gram boyamadır. Gram pozitif (+) bakteriler: Hücre duvarları oldukça basit olup fazla miktarda peptidoglikan içerir. Gram boyası ile boyandıklarında mavi mor rengi alırlar. Gram negatif ( ) bakteriler: Hücre duvarları daha az peptidoglikan içerip, oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Gram boyası ile boyanmazlar. Bu bakterilerin hücre duvarının dışında bulunan dış zar toksik olup, bakteriyi konak hücrenin savunma mekanizmasından korur. Bunların dışında, dıştaki zar ilaçların geçişini engellediğinden, gram ( ) türler antibiyotiklere daha dirençlidir. Hastalık yapan bakterilerin çoğu gram negatiftir. Spiral bakteriler (Spirillum) Peptidoglikan a) Gram pozitif bakteri duvarlarında çok miktarda bulunan peptidoglikan gram boyasını tutar ve mor renk alır. Gram pozitif hücre duvar Hücre duvar Plazma zar (a) Gram pozitif Peptidoglikan b) Gram negatif bakteriler, plazma zarı ile dış zar arasında yer alan ara zarda daha az miktarda peptidoglikan içerirler. Bu nedenle gram boyası, gram negatif bakterilerden daha kolay yıkanıp gider fakat hücreler pembe renk alır. Gram negatif hücre duvar Hücre duvar D fl zar Ara zar Plazma zar (b) Gram negatif. Gram pozitif ve gram negatif bakteriler: Hollanda lı bir doktor olan Hans Christian Gram ın 1800 lerin sonlarında geliştirdiği teknikten adını alan bu boyama yöntemi, iki farklı bakteri hücre duvarını ayırt etmek amacıyla yapılır. Bakteriler, viyole ve iyot ile boyanarak alkolle yıkanır ve daha sonra kırmızı bir boya ile yeniden boyanır. Hücre duvarının yapısı, boyaya verilecek tepkiyi belirler. (Şekillerdeki zar renkleri boyaları göstermemektedir). 216

84 c. Solunum Biçimlerine Göre Bakteriler: Diğer canlılar gibi bakteriler de kesintisiz bir biçimde enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerji hücresel solunum ile elde edilir. Bakteriler hücresel solunum biçimlerine göre dört farklı grupta incelenir. Bakteriler ÜNİTE 2 Zorunlu aerob bakteriler Oksijenli ortamda ürerler. Zorunlu aerob Zorunlu anaerob Geçici anaerob Geçici aerob Zorunlu aerob bakteriler: Enerji ihtiyaçlarını oksijenli solunum ile karşılarlar. Oksijenin olmadığı ortamda üreyemezler. Tüberküloz hastalığına neden olan Mycobacterium tuberculosis bakterisi zorunlu aerob bakterilere örnek olarak verilebilir. UYARI Aerob bakterilerde mitokondri bulunmaz. Oksijenli solunum enzimleri ve elektron taşıma sistemi (ETS) mezozom ve sitoplazmada bulunur. Zorunlu anaerob bakteriler Oksijensiz ortamda ürerler. Zorunlu anaerob bakteriler: İhtiyaç duydukları enerjiyi oksijensiz solunum ile karşılarlar. Sadece oksijensiz ortamda yaşayabilirler. Oksijensiz solunum sonucu etil alkol ve laktik asit gibi ürünler oluştururlar. Bu organizmalar için oksijen öldürücüdür. Bu bakteriler gıda sektörü için önemli bir sorundur. Sterilizasyona dikkat edilmezse konserve besinlerde de üreyebilirler. Toprağın derinliklerinde yaşayan Clostridium botulinum anaerob bakterilere örnek olarak verilebilir. Geçici aerob bakteriler: Normalde oksijensiz solunum ile enerji üretirler. Geçici olarak oksijenli solunum da yapabilirler. E.coli bakterileri bu gruba örnek olarak verilebilir. Bu bakteri kalın bağırsağımızda anaerobik olarak yaşar. Çöplüklerde ve kirli sularda ise aerobik solunum yapar. Fakültatif bakteriler Hem oksijenli hem de oksijensiz ortamda ürerler. Geçici anaerob bakteriler: Bu bakteriler enerji ihtiyaçlarını oksijenli solunumla karşılarlar. Oksijenin olmadığı ortamlarda ise geçici olarak oksijensiz solunum yaparlar. UYARI Geçici aerob ve geçici anaerob bakteriler birlikte fakültatif olarak adlandırılırlar. 217

85 ÜNİTE 2 Hücre duvar Plazma zar Kamçı Kanca plikçik Bazal ayg t Prokaryotik kamçının yapı ve işlevi. Prokaryotik canlılara ait kamçı protein yapılıdır. Kamçı bazal aygıt içine gömülü olan, kanca şeklindeki bir proteine bağlıdır. Bazal aygıt kamçıyı döndürerek hücrenin hareketini sağlar. Bu olay için gerekli olan enerjiyi, plazma zarına gömülü, ATP enerjisi ile çalışan proton pompalarından karşılar. Kapalı salça kutuları açıldıktan sonra, salçaların sadece üst yüzeylerinde bakteri üremesi olduğu, alt kısımlarda ise bakteri üremesi olmadığı görülmüştür. Bu gözleme göre, bu bakteri türü ile ilgili olarak aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır? A) Oksijenli solunum yapar. B) Enerji kaynağı olarak glikoz kullanabilir. C) Solunum ürünü olarak alkol meydana getirir. D) ATP sentezler. E) Karbondioksit açığa çıkarabilir ÖSS Bakterilerin salça kutusunun sadece üst yüzeyinde üreyebilmesi oksijenli solunum yaptığını kanıtlar. Alkol ise oksijensiz solunumda üretilir. Yanıt C Koloniler Kültürdeki prokaryot kolonileri. Mikrobiyologlar, prokaryotların laboratuvar kültürlerini içeriği bilinen sıvı ya da katı ortamlarda üretirler. Petri plakları ya da deney tüplerindeki ortamlar, istenmeyen mikroorganizmaların üremelerini engellemek için sterilize edilirler. Sonra, bazen tek bir hücre de olabilen prokaryot örneği, ortama ekilerek uygun sıcaklıkta saklanır. Prokaryotlar katı besi ortamında üredikten sonra, koloniler genelde bir iki gün sonra çıplak gözle görülebilecek boyutlara ulaşır. Koloninin büyüklüğü, şekli, yüzeyi ve rengi ilgili mikroorganizmanın tanımlanmasına yardımcı olur. Zorunlu aerob olan bir bakteride, I. hücre zarı, II. mitokondri, III. ribozom yapılarından hangileri bulunur? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III Hücre zarı ve ribozom bütün bakterilerde ortak olarak bulunur. Bakteriler prokaryot hücre yapısına sahip olduklarından mitokondri gibi zarlı organelleri içermezler. Yanıt C d. Beslenme Şekillerine Göre Bakteriler: Bakteriler beslenme yönünden büyük bir çeşitliliğe sahiptir. Ökaryotlarda bulunan her çeşit beslenme, bakterilerde de bulunduğu gibi, sadece bakterilere özgü beslenme şekilleri de vardır. Bakteriler beslenme şekillerine göre ototrof ve heterotrof olmak üzere iki büyük grupta incelenebilir. 218

86 Ototrof Bakteriler İnorganik maddeleri kullanarak organik maddeleri üretebilen bakterilerdir. Karbon kaynağı olarak CO 2 'yi kullanırlar. Kullandıkları enerji kaynağına göre fotosentetik ve kemosentetik olmak üzere ikiye ayrılırlar. ÜNİTE 2 Heterokistler Dünyadaki en bağımsız organizmalardan biri. Atmosferik azotu (N 2 ), azot kaynağı olarak kullanabilen bir fotoototrof, Anabaena, siyanobakterlerin adeta metabolik sanatçısıdır. Azot bağlanması için özelleşmiş enzimleri içeren hücrelerine ise heterokist adı verilir. Fotoototrof Bakteriler Fotosentez yaparak kendi besinini üreten bakterilerdir. Enerji kaynağı olarak güneş ışığını kullanırlar. Kloroplast içermezler. Klorofil pigmenti sitoplazmada bulunur. Siyanobakteriler, yeşil sülfür bakterileri, mor sülfür bakterileri ve hidrojen bakterileri fotoototrof bakterilere örnek olarak verilebilir. Siyanobakteriler Yeşil bitkilerde olduğu gibi elektron kaynağı olarak su kullandıklarından yan ürün olarak oksijen üretirler. Günefl enerjisi Karbondioksit + Su \ Besin + Oksijen Klorofil e- kayna ı UYARI Siyanobakterilerde yeşil rengi veren klorofil pigmenti ile beraber mavi rengi veren fikosiyanin pigmenti bulunur. Bu yüzden mavi - yeşil olarak görülürler. Siyanobakteriler: Bitkilere benzer şekilde fotosentez yaparak oksijen üretirler. Su bulunan her yerde hem koloni hem de tek tek yaşayan siyanobakteriler sulara büyük oranda besin sağlarlar. Bazı ipliksi koloniler, atmosferik azotun (N 2 ) bağlanmasında özelleşerek, proteinlerin ve diğer organik moleküllerin yapısını oluşturan metabolik sürece kaynak sağlamaktadırlar. UYARI Siyanobakteriler havadaki serbest azotu bağlayarak, topraktaki azotlu bileşiklere dönüştürürler. Böylece toprağı azot bakımından zenginleştirerek bitkilere fayda sağlarlar. Yeşil sülfür, mor sülfür ve hidrojen bakterileri Fotosentezde elektron kaynağı olarak H 2 O yerine H 2 S ya da H 2 kullandıklarından yan ürün olarak oksijen üretmezler. Karbondioksit + Hidrojen sülfür Günefl enerjisi Klorofil Besin+ Kükürt e- kayna ı Karbondioksit + Hidrojen e- kayna Günefl enerjisi Klorofil Besin UYARI Chromatium: Fotosentezde elektron kaynağı olarak H 2 S kullandığından yan ürün olarak kükürt oluştur. Şekilde görülen sarı damlacıklar, fotosentezin kükürt artıklarıdır. Fotosentez yapan bakterilerde CO 2 kullanımı, inorganik maddenin organik maddeye dönüşümü ve klorofilin güneş enerjisini soğurması ortaktır. H 2 O kullanımı ve O 2 üretimi ise bazı bakterilerde görülür. 219

87 ÜNİTE 2 Nitrosamonas: Kemosentez ile kendi besinini üretir. Kemoototrof bakteriler Kemosentez yaparak kendi besinlerini üreten bakterilerdir. Enerji kaynağı olarak ışık enerjisi yerine kimyasal enerjiyi kullanırlar. Bu bakteriler amonyak, nitrit, kükürt, hidrojen ve demir gibi inorganik maddeleri oksitleyerek kimyasal enerji elde ederler. Daha sonra bu kimyasal enerjiyi karbondioksit ve sudan organik madde sentezlenmesi için kullanırlar. 1 2 norganik maddenin oksidasyonu Amonyak + Oksijen Nitrit + Su + Kimyasal enerji Besin sentezi Karbondioksit + Su Nitrit bakterisinin kemosentezi Besin Kemosentetik bakteriler klorofil içermezler ve güneş enerjisini kullanmazlar. Bu nedenle kemosentez gündüz ve gece devam edebilen bir olaydır. UYARI Azot döngüsünde görev yapan nitrifikasyon bakterileri aynı zamanda kemosentez yaparlar ve topraktaki nitrat tuzu (NO 3 ) miktarını artırırlar. Fotosentetik Bakteriler Kemosentetik Bakteriler Karbon kaynağı olarak CO 2 kullanırlar. Karbon kaynağı olarak CO 2 kullanırlar. İnorganik maddeleri organik maddelere çevirirler. Güneş enerjisini kullanırlar. Klorofil içerirler. İnorganik maddenin oksidasyonu görülmez. Sadece gündüzleri besin üretirler. İnorganik maddeleri organik maddelere çevirirler. Kimyasal enerjiyi kullanırlar. Klorofil içermezler. İnorganik maddelerin oksidasyonu görülür. Besin üretimi süreklidir. Fotosentetik ve kemosentetik bakterilerin karşılaştırılması Ototrof bakterilerin tamamında, I. oksijen üretimi, II. karbondioksit kullanımı, III. besin sentezi, IV. klorofilin güneş ışığını soğurması olaylarından hangileri ortak olarak gerçekleşir? A) I ve II B) I ve III C) II ve III D) II ve IV E) III ve IV Fotosentetik ve kemosentetik bakterilerde karbondioksit kullanımı ve besin sentezi ortaktır. Bazı fotosentetik bakteriler oksijen üretmez. Kemosentetik bakteriler ise klorofil içermezler. Yanıt C 220

88 Çok zararlı bir mikrop. İnsan burnunun içini döşeyen hücrelerin üzerinde yer almış olan sarı renkteki çomak hücreler, Haemophilus influenzaʼdır (renklendirilmiş SEM). Bu patojenler hava yoluyla yayılmaktadırlar. H. influenza, dünyada her sene yaklaşık dört milyon insanın ölümüne neden olan zatürre ve diğer akciğer hastalıklarının etkeni, grip virüsleri ile karıştırılmamalıdır. Kötü beslenme nedeniyle patojenlere karşı direncin azaldığı yerler olan gelişmekte olan ülkelerdeki ölümlerin çoğu çocuklarda görülmektedir. Bir bakteri kültürünün bir damlası lam üzerine damlatılıp mikroskopta incelendiğinde, bakterilerin damlanın her yerine dağılmış olarak bulunduğu gözleniyor (Şekil 1). Bu damla lamelle kapatıldıktan sonra ise bakterilerin lamelin kenarlarında toplandığı gözleniyor (Şekil 2). Lamel kaldırılarak damlanın içine bir yeşil alg konulup lamel tekrar kapatıldıktan bir süre sonra, bakterilerin bir kısmının algin çevresinde toplanmaya başladığı gözleniyor (Şekil 3). Alg fiekil 1 fiekil 2 fiekil 3 Bakterilerin dağılımında gözlenen bu değişikliklere, I. bakterilerin fermantasyon yapması II. algin fotosentez yapması III. bakterilerin oksijenli solunum yapması olaylarından hangileri neden olabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 2004 ÖSS ÜNİTE 2 Şekil 1'deki damlanın her yerine dağılan bakteriler Şekil 2'de lamelin kenarlarında toplanmıştır. Bunun nedeni lamelin kenarlarında bol miktarda oksijen bulunmasıdır. Buna bağlı olarak bakterilerin oksijenli solunum yaptığı söylenebilir. Şekil 3'de ise bazı bakterilerin algin etrafında toplanması algin fotosentezle oksijen ürettiğini kanıtlar. Yanıt E Mutualizm: bakteri farları. Bu derin deniz balığının gözünün altında yer alan ışıklı oval yapı, biyolojik ışıma yapabilen simbiyotik bakterilere ev sahipliği yapmaktadır. ATPʼden enerjisini alan kimyasal bir tepkime, ışık oluşturmaktadır. Balık bu farlarını kullanarak, ışığa gelen avlarını yakalamakta, ayrıca eş bulabilmek için sinyal göndermektedir. Heterotrof Bakteriler Kendi besinlerini üretemeyen bakterilerdir. Bu nedenle ihtiyaç duydukları organik maddeleri dışarıdan alırlar. Bakterilerin çoğu heterotrof olup simbiyotik ve saprofit olarak beslenirler. Bakterilerde en fazla görülen simbiyotik yaşam ise parazitliktir. Parazit Bakteriler Hücre dışı sindirim enzimleri olmayan bakterilerdir. Bu nedenle monomer besinlerin bulunduğu ortamlarda yaşarlar. Hastalık yapanlarına patojen denir. Bu bakteriler şarbon, tifo, tetanos, verem, zatürre, difteri, menenjit, kolera ve frengi gibi hastalıklara neden olurlar. UYARI Parazit bakteriler nişasta, glikojen ve protein gibi polimer besinlerin bulunduğu ortamlarda yaşayamazlar. Glikoz, aminoasit ve gliserol gibi monomer besinlerin bulunduğu ortamlarda ise yaşayabilirler. 221

89 ÜNİTE 2 Saprofit (Çürükçül) Bakteriler Bu gruptaki bakteriler ayrıştırıcı organizmalardır. Organik atıkları inorganik maddelere çevirerek doğadaki madde döngüsüne katkı sağlarlar. Bu süreç aşağıdaki biçimde özetlenebilir: Saprofit bakteriler ribozomlarında ürettikleri sindirim enzimlerini hücre dışına salgılar. Hücre dışındaki polimerlerin hidrolizi ile monomer besinler oluşur. Monomer besinler yoğunluk farkına göre difüzyon ya da aktif taşıma ile hücre içine alınır. Hücrenin monomer besinleri solunum olayında kullanması sonucunda CO 2, NH 3 ve H 2 O gibi inorganik maddeler oluşur. Bakterilerce oluşturulan hastalıklar tehdit oluşturmaya devam etmektedir. Geçtiğimiz yüzyılda uygulanan sağlık politikaları ve eğitim sayesinde bu hastalıklarda belirgin bir düşüş görülmüştür. Bu noktada bir örnek de, halen A.B.Dʼde böceklerle bulaşan en yaygın hastalık olan Lyme hastalığıdır. Bu, geyikler ve tarla fareleri üzerinde yaşayan keneler aracılığıyla bulaşan bir spiroket bakterisi tarafından oluşturulmaktadır. Lyme hastalığı genellikle, kenenin ısırdığı yerin etrafında kırmızı daire şeklindeki döküntüler ile başlamaktadır. Mikrobun alınmasından sonra bir ay içinde antibiyotiklerle tedavi edilmesi gerekir. Tedavi edilmezse, hastalık, hareket yavaşlamasına neden olan artrit, kalp hastalığı ve sinirsel bozukluklara neden olmaktadır. Aşısı bulunmakla beraber, tam bir koruma sağlamamaktadır. En iyi korunma kene ısırıklarından kaçınma ve tipik kızartılar oluşursa tıbbi yardım almaktır. Çalılıklar arasında yürürken, böcek kaçırıcı ilaçlar kullanmak ve kenelerle teması azaltacak açık renkli giysiler giyilmesi önerilmektedir. Son yıllarda ülkemizde yaygınlaşan ve keneler tarafından bulaştırılan, Kanamalı Kırım Kongo hastalığı ile mücadelede de bu yöntemler kullanılabilir. Çürükçül beslenen bir canlıda, I. sindirim enzimlerinin oluşması, II. sindirim enzimlerinin besin maddelerini etkilemesi, III. boşaltım maddelerinin oluşması olaylarından hangileri bu canlının hücresi dışında gerçekleşir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III Saprofit (çürükçül) canlılar sindirim enzimlerini hücre içinde ürettikten sonra hücre dışına salgılarlar. Hücre dışı sindirimle oluşan monomerlerin solunum olayında kullanılması sonucu karbondioksit gibi metabolik atıklar oluşabilir. Bu nedenle I ve III hücre içinde, II ise hücre dışında gerçekleşir. Yanıt B Bakterilerin Biyolojik ve Ekonomik Önemi ile İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Zararlı Bakteriler Patojen bakterilerden bazıları konak canlının hücre ve dokularını tahrip ederken bazıları da toksin adı verilen zehirli proteinler üretirler. Böylece organizmanın hastalanmasına, bazen de ölümüne neden olabilirler. Bazı anaerob bakterilerin ürettiği toksinler yiyeceklerin ve konservelerin bozulmasına neden olur. Bu besinleri tüketen insanlarda besin zehirlenmesi görülür. Yararlı Bakteriler Saprofit bakteriler, organik atıkları inorganik maddelere çevirerek doğadaki madde döngüsüne büyük katkı sağlarlar. Azot bağlayıcı bakteriler atmosferdeki azot gazını, bitkilerin yararlanabileceği bir molekül olan nitrat tuzuna çevirirler. 222

90 S v at klar Dönen püskürtücü kol Aerobik bakteri ve funguslarla kaplanm fl kaya tabakas Ç k fl İnsanların kalın bağırsağında yaşayan mutualist bakteriler B ve K vitamini üretirler. Kullandığımız antibiyotiklerin (streptomycin, neomycin, erythromycin, aureomycin ve tetracylin gibi) yarıdan çoğu toprak bakterilerinin bir cinsi olan Streptomyces'tan elde edilmektedir. Fakat uygun kullanılmayan bu antibiyotikler mikroorganizmaların mutasyonla direnç kazanmasına neden olabilirler. Hastalıklardan korunma ve tedavide bakterilerden yararlanılarak hazırlanan aşı ve serum kullanılır. Aşı ile sağlıklı bireye zayıflatılmış ya da öldürülmüş bakteriler verilir. Bağışıklık sisteminin uyarılması ile oluşan antikorlar aktif bağışıklık sağlar. Serum elde etmek için bazı hayvanların vücuduna zayıflatılmış bakteriler verilir. Hayvanın ürettiği antikorlar bir dizi özel teknik ile izole edilerek serum elde edilr. Serum, hasta bireylere verilip, pasif bağışıklık sağlar. ÜNİTE 2 İnsanlar bakterileri ticari ürünlerin üretiminde "fabrika" olarak da kullanmaktadırlar. Kimyasal endüstri, aseton, bütanol ve diğer bazı ürünlerin üretiminde çok büyük miktarda bakteri kültürleri kullanmaktadır. İlaç firmaları vitamin ve antibiyotik üretimi için bakterilerden yararlanmaktadır. Ayrıca gıda sanayi, sütün yoğurda dönüşümünde ve çeşitli peynirlerin yapımında bakterileri kullanmaktadır. DNA teknolojisi ise prokaryotların ticari alanda işlev görmesinde bir çağ başlatmıştır. Atık su arıtım sistemlerinde prokaryotların kullanılması. Bu, katı kısmın uzaklaştırılmasından sonra, sıvı atıkların arıtımında kullanılan yöntemlerden biri olan damlatmalı filtrasyon sistemidir. Uzun yatay borular yavaşça dönerek, sıvı atıkları alttaki kalın kaya tabakası üzerine püskürtmektedir. Bu kayalar üzerinde üremekte olan bakteri atık içinde çözünmüş durumdaki organik bileşiklerin büyük bölümünü parçalamaktadırlar. Kaya tabakasından çıkan su sterilize edilerek, genellikle nehirlere ya da okyanusa verilmektedir. Su, hava ve topraktaki kirleticilerin giderilmesinde mikroorganizmaların kullanılmasına biyoremediasyon denmektedir. Atık suların temizlenmesi olayına ait bir biyoremediasyon örneği yanda verilmiştir. II ARKELER ÂLEMİ 1990'larda sistematikçiler tüm prokaryotları içeren tek bir âlemin (monera) evrimsel geçmişle uyumlu olmadığı sonucuna varmışlardır. Böylece prokaryot canlılar bakteriler ve arkeler olmak üzere iki farklı âlemde incelenmeye başlamışlardır. Arkelerin birçok türü sıcak su kaynakları ve tuz gölleri gibi zorlayıcı ortamlarda yaşamaktadırlar. Bu canlılar prokaryot olmalarına rağmen bazı özellikleri ile ökaryot hücrelere benzerler. Arkeler üç ana grupta incelenebilir. Bunlar metanojenler, halofiller ve termoasidofillerdir. UYARI Bakterilerin DNA'ları çıplaktır. Arkelerin DNA'ları ise ökaryotlardaki gibi histon proteini içerir. a. Metanojenler Enerji metabolizmaları sonucu metan gazı (CH 4 ) üretirler. Zorunlu anaerob olan bu arkeler, oksijenden zehirlenirler. Bataklıklarda gaz çıkışına neden olurlar. Pis su arıtımında parçalayıcı olarak metanojenlerden faydalanılır. Bazı türleri hayvanların bağırsaklarında yaşayarak, temel besini selüloz olan otçul hayvanların ve termitlerin beslenmesine yardımcı olurlar. Ürettikleri metan gazı ise sera etkisinde önemli bir rol oynamaktadır. b. Halofiller Tuzu seven bu arkeler Büyüz Tuz Gölü ve Kızıl Deniz gibi tuzlu yerlerde yaşarlar. Bazı türler tuzluluğa sadece dayanırken, diğerleri büyümek için deniz suyundan on kat daha tuzlu ortama gereksinim duyarlar. Halofillerin kolonileri, mor kırmızı renklerini, göz retinasındaki görme pigmentleriyle hemen aynı olan bakteriyorodopsin adlı bir fotosentetik pigmentten alırlar. 223

91 ÜNİTE 2 Aşırı halofiller. San Francisco körfezindeki bu deniz suyu gölcüklerinin buharlaşmasıyla oluşan renkler, tuzluluğun %15 20ʼlere ulaşması sonucu burada yoğun şekilde üreyen aşırı tuzcullar tarafından oluşturulmaktadır. (Buharlaşma öncesi, deniz suyunun tuzluluğu %3 dolaylarındadır.) Gölcükler, ticari tuz üretiminde kullanılmakta olup, tuz seven arkeler, zararsızdır. c. Termoasidofiller Sıcak seven bu arkeler için en uygun sıcaklıklar, C'dır. Kükürt oksitleyerek yaşayan bu bakteriler ph'ı 1 olan asidik ortamlarda yaşarlar. Kemosentez ile kendi besinlerini üretebilirler. UYARI Soğuk seven arkelere psikrofilik adı verilir. Bu bakterilerin çoğu 5 C'nin altındaki ortamlarda yaşar. Sıcak seven prokaryotlar. Bu kayaları boyayan canlı kırmızılar, turuncular ve sarılar, bu Nevada gayzerinden çıkan aşırı sıcak suda (104 Cʼa ulaşan) üreyen prokaryot kolonileridir yılında su kuyusu açan çiftçiler tarafından rastlantısal olarak bulunmuştur. 224

92 Bütün bitkiler büyümelerinde ve üremele rin de ge rek li ami no asit le ri, pro te in le ri, nükleik asitleri ve diğer maddeleri sentezleyebilmek için, yüksek miktarda azota gereksi nim du yar lar. An cak, ha va da ki azot ga zı çok yüksek miktarda bulunmasına rağmen, bit ki ler ta ra fın dan kul la nı la maz. Bit ki ler azo tu sa de ce baş ka ele ment ler le bir leş miş halde, yani bağlı olarak kullanabilirler. Bitki ler ken di le ri azot bağ la ma sı için ge rek li kimyasal işlemleri gerçekleştirecek mekanizmalara sahip değildirler. Topraktaki azotun dü şük se vi ye de ol du ğu or tam lar da ye ti şen ya da aşırı miktarda azota ihtiyaç duyan bitki ler, bu ge rek si nim le ri ni kar şı la mak için azot bağlama servisi yapan bakterilerden faydalanırlar. İşte, baklagiller familyasına giren bu bitkiler, azot bağlayan bakterilerle, insanla rın kur du ğu ano nim şir ket le r gibi, or taklıklark uranb itkilerdir. Baklagil tohumları bol miktarda protein depolar (bu da baklagil tohumlarını insanlar için özellikle besleyici kılar). Bu yüzden de, baklagiller, toprakta bulunan alınabilir azottan çok da ha faz la, bağ lı azo ta ge rek si nim du yar lar. Bak la gil ler azot bağ la ma ye ti le ri kazanmak için pirim öderler, köklerinde bu işe yarayacak özel yapılar (nodüller) inşa etmek için yatırım yaparlar. Nodüller de bakteri ler de iş çi ola rak ça lı şır. Bak la gil ler, çalışma ortamının verimli olması için iş çevre sin de ki ko şul la rı op ti mum hal de tu tar lar ve iş çi le rin ma aş la rı nı öder ler. Bak te ri le re ya pı lan öde me ler bak la gil le rin fo to sen tez ürünlerinden türetilen organik asitler şeklinde olur. Bakteriler bunları besin olarak kulla nır. Kont rat la rı nın ku ral la rı çer çe ve sin de (kontrat kimyasal sinyal iletişimi ile yapılır) bak te ri ler bak la gil bit ki si ne amon yum sağlarlar. Amonyum, bitki tarafından hızla kendi me ta bo liz ma sı için ge rek li olan azot lu bi le şik le re çev ri lir. Bit ki ler bü yü me yi sı nırlayan ve bağlı azot kıtlığının olduğu yaprakla ra, ge liş mek te olan to hum la ra ve di ğer yer le re azot lu bi le şik le rin da ğı tı mı nı ya parlar. Kök no dül le rin den ge len bağ lı azot ne kadar fazla olursa, baklagil bitkileri de o kadar et kin fo to sen tez ya par lar. Fo to sen tez ürünleri bakteri büyümesini desteklemek ve kendilerinee nerjis ağlamaki çink ullanılır. En iyi iş çi bak te ri le ri çe ke bil mek için baklagiller, iş imkânlarının reklamını yaparlar. Bunun için baklagil köklerinden toprağa flavonoidler salınır (Flavonoidler diğer pek Okuma Metni Baklagil Bitkileri Anonim Şirketi: Azot Bağlama Ticareti çok başka bitkiler tarafından meyvelerini ve çi çek petal la rı nı renk len dir mek için sen tezlenir). Toprak ortamında baklagillerden salınan fla vo no id ler azot bağ la yan bak te ri ler ta ra fın dan tes bit edi lir. Bak te ri ler de ken di ürettikleri kimyasal sinyallerle karşılık verirler. Bakterilerin ürettiği kimyasal sinyallere NOD (no dü las yon) fak tör le ri de nir. NOD fak tör le ri bit ki kök le rin de, bak te ri ye kar şı olumlu tepkiler yaratır. Bu tepkilerden bir tanesi, narin kök tüylerinin azot bağlayan bakte ri ler çev re sin de bü kü le rek on la rı kö ke ya kın laş tır ma sı dır. Son ra bit ki, bak te ri le rin girmesi için, hücre duvarı materyalinden kök yüzeyinden içeri doğru geçitler inşa eder (bu aşamada işe girmeye aday bakteriler, "mülakat" yapmaktadırlar). Bunu takiben, bakterilerin işi kabul etmek üzere kendi koşullarını ortayak oyduklarıp azarlıks ürecib aşlar. Kimyasal iletişimle, bakteriler bitki köklerini, geniş nodül odaları inşa etmeye teşvik ederler. Nodüller binlerce bakterinin barınmasını sağlayacak büyüklüktedir. Bakteriler ay rı ca, bit ki kök le ri ni ça lış ma or tam la rı nın atmosferini kendi isteklerine göre ayarlama - ya mecbur ederler. Buna göre, nodüllerdeki oksijen seviyesi, besinlerden enerji üretilmesine ancak yetecek düzeyde, fakat bu esnada nit ro je na zı (azot fik sas yo nu ya pan en zi mi) zehirlemeyecekb ira yardat utulur. Bak la gil ler ok si jen aya rı nı, üret tik le ri leg he mog lo bin (le güm he mog lo bi nin kı sa şek li) adı ve ri len pem be bir pro te in le de netim altında tutarlar. Leghemoglobin, tıpkı kanınızdaki hemoglobin gibi iş gören, oksijene bağlanan bir proteindir. Bakteri müteahhitler iş or ta mı nın op ti mum dü ze ye gel di ği ni gördükleri zaman çalışmaya başlarlar ve toprak ha va sın da bu lu nan azot ga zın dan yüksek mik tar lar da azot bağ lar lar. Bak te ri ler bağladıkları azotun bir kısmını kâr-paylaşımı an laş ma la rı uya rın ca ken di kul la nım la rı na ayırırlar. Pek çok bitki azot bağlanması için çevrelerindeki bakterilerle daha serbest ilişkiler kursalar da (ki bu ilişkiler, geçici danışman lık ser vis leri dü ze yin de dir), yal nız ca bak la gil ler ve birkaç di ğer bit ki tü rü, azot bağ la yan bak te ri ler le eş gü dü me da ya lı ve son de re ce de et ki le yi ci bir lik te lik ler oluş tururlar. ÜNİTE 2 225

93 ÜNİTE 2 DERS NOTLARI 226

94 Etkinlik 1 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Boşluk Tamamlama Soruları patojen fotoototrof parazit metanojenler anaerob alem saprofit kemoototrof homolog halofiller prokaryot filogenetik konjugasyon glikojen plazmit endospor monoploit yapay analog varyasyon ÜNİTE 2 Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri tabloda verilen kavramlar ile tamamlayınız. 1. Bakteri ve arkeler âlemlerinde yer alan canlılar hücre yapısına sahiptir. 2. Canlıların köken benzerlikleri, akrabalık dereceleri ve homolog yapılarına bakılarak yapılan sınıflandırmaya sınıflandırma adı verilir. 3. Bazı bakterilerde halkasal DNA'dan farklı olarak bulunan ve belirli antibiyotiklere karşı direnç sağlayan genleri içeren yapıya adı verilir. 4. Görevleri aynı, kökenleri farklı olan organlara organlar denir. 5. Hastalık yapan bakterilere bakteriler denir. 6. Aşırı tuzlu ortamlarda yaşayan arkelere adı verilir. 7. bakteriler organik atıkları inorganik maddelere çevirerek doğadaki madde döngüsünde görev alırlar. 8. sınıflandırma canlıların dış görünüşlerine ve yaşadıkları ortamlara bakılarak yapılır. 9. Bakteriler glikozun fazlasını olarak depolama özellikleri ile hayvansal hücrelere benzerler. 10. Zorunlu bakteriler oksijenin bulunduğu ortamlarda yaşayamazlar. 11. canlılar inorganik maddelerin oksidasyonundan elde ettikleri enerjiyi kullanarak organik madde sentezlerler. 12. Bakteriler hücre yapısında olduğundan mayoz bölünme geçiremezler. 13. Bazı bakterilerin uygun olmayan ortamlarda oluşturdukları dayanıklı yapıya adı verilir. 14. Farklı canlı türlerinde bulunmasına rağmen ortak bir kökene sahip olan organlara organlar denir. 15. Arkelere ait bir grup olan, metabolik faaliyetleri sırasında karbondioksit ve hidrojeni birleştirerek metan gazı oluştururlar. 16. filogenetik sınıflandırmada en fazla canlıyı içeren birimdir. 17. bakterilerin sitoplazmasında klorofil pigmenti bulunur. 18. Aynı türün bireyleri arasında görülen farklılıklara denir. 19. Bir bakteriden diğer bir bakteriye gerçekleşen gen transferine adı verilir. 20. Sadece glikoz ve amino asit gibi monomer besinlerin bulunduğu ortamda yaşayabilen bakterilere bakteriler denir. 227

95 ÜNİTE 2 Etkinlik 2 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. Doğru Yanlış Soruları 1. İkili adlandırmada ilk kelime türün ait olduğu cinsi belirtirken, ikinci kelime tanımlayıcı ad olarak kullanılır. 2. Peptidoglikan bakteriler alemindeki canlıların hücre duvarında bulunurken, arkelerin hücre duvarında bulunmaz. 3. Bir bakteri hücresinde DNA ve RNA molekülleri beraber bulunamaz. 4. Bakteri fotosentezinde oksijen çıkışı görülemez. 5. Çiftleştiklerinde verimli döl oluşturabilen canlılar aynı tür içinde incelenir. 6. Bazı bakteriler endospor oluşturarak birey sayısını arttırabilirler. 7. Gram pozitif bakterilerin hücre duvarındaki peptidoglikan miktarı, gram negatif bakterilerden çoktur. 8. Kemosentetik bakteriler güneş enerjisini kullanmadıklarından, karanlık ortamda da besin sentezi gerçekleştirebilirler. 9. Çubuk şeklinde olan bakteriler "coccus", yuvarlak olan bakteriler ise "bacillus" olarak adlandırılır. 10. Zorunlu aerob bakteriler, oksijenin olmadığı ortamlarda yaşayamazlar. 11. Bazı bakteriler fagositoz ile aldıkları besinleri lizozomları ile sindirirler. 12. Arkeler aşırı tuzlu ve soğuk gibi zorlu ortamlarda canlılıklarını devam ettirebilirler. 13. Aerobik bakterilerde mitokondri organeli bulunurken, anaerobik bakterilerde bulunmaz. 14. Filogenetik sınıflandırmada aynı sınıfta bulunan canlıların şube ve âlemleri de aynıdır. 15. Siyanobakteriler fotosentezde elektron kaynağı olarak su kullandığından, besinle beraber oksijen de üretirler. 16. Bakteriler ile mücadelede kullanılan aşı pasif bağışıklık sağlarken, serum aktif bağışıklık sağlar. 17. Azot döngüsünde görev alan nitrifikasyon bakterileri kemoototroftur. 18. Canlılar bakteriler, arkeler ve ökaryotlar olmak üzere üç domain altında incelenirler. 19. Mor sülfür bakterileri fotosentez sırasında oksijen yerine kükürt üretir. 20. Aerob bakterilerde solunum olayında görev alan elektron taşıma sistemi (ETS) elemanları bulunurken, anaerob bakterilerde bulunmaz. 228

96 Etkinlik 3 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Kavram Haritası ÜNİTE 2 Heterotrof Arke Kemoototrof Parazit Saprofit Metanojenler Termoasidofiller Fotoototrof Ototrof Halofiller Tablodaki kelimeleri uygun yerlere yazarak kavram haritasını tamamlayınız.... Aflırı tuzlu ortamlarda yaflarlar.... Âlemi... Aflırı sıcak ortamlarda yaflarlar.... Metan gazı üretirler. PROKARYOT CANLILAR... Organik atıkları parçalarlar.... Besinlerini dıfl ortamdan hazır alırlar.... Bakteriler Âlemi Beslenme biçimlerine göre ikiye ayrılır. Besinlerini monomer olarak almak zorunda olan bakterilerdir.... Nitrifikasyon olay nda görev alırlar.... norganik maddeleri kullanarak kendi besinlerini üretirler.... Klorofil içerirler. 229

97 ÜNİTE 2 Etkinlik 4 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Aşağıdaki şemada filogenetik sınıflandırmaya ait birimler sahip oldukları canlı sayısına göre sıralanmıştır. Bu şemada verilen anahtar kelimelerden yararlanılarak boş kutuları uygun şekilde doldurunuz. Alem e: d: Kavramları Sıralama c: b: a: Tür Etkinlik 5 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Venn Diyagramı Aşağıda bakteri ve arkeler âlemlerine ait bazı özellikler verilmiştir. Venn diyagramı üzerinde bu özellikleri karşılaştırınız. Bakteriler Arkeler 1. Kalıtım birimi olan DNA'nın sitoplazmada bulunması 2. Tuz yoğunluğu çok fazla olan ortamlarda yaşayabilme 3. Hücre zarının dışında hücre duvarı içerme 4. DNA moleküllerinde histon protein içerme 5. Glikozun fazlasını glikojen olarak depolama 6. Hücre duvarının peptidoglikan yapılı olması 230

98 1. Filogenetik sınıflandırmada canlıların, I. analog organları, II. protein benzerlikleri, III. homolog organları özelliklerinden hangileri dikkate alınmaz? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II 2. Felis leo Canis familiaris Lutra lutra Felis familiaris Panthera pardus D) I ve III E) II ve III ikili adlandırılmaları verilmiştir. Bu canlılar kaç farklı tür (I) ve cinste (II) bulunurlar? I A) 4 4 B) 5 5 C) 5 4 D) 4 5 E) Bakteriler ile ilgili aşağıdaki bilgilerden hangisi doğru değildir? A) Plazmit DNA, bakterilerin bazı antibiyotiklere dirençli olmasını sağlar. B) Endospor halindeki bakteride metabolizma hızı çok düşüktür. C) Kapsüllü bakterilerin çoğu hastalık yapıcıdır. D) Kamçılı bakteriler fagositozla besin alabilir. E) Bakteriler monoploit hücre yapısına sahiptirler. II TEST 1 4. Pamuk X bakterisi Y bakterisi Özdeş tüplere bırakılan X ve Y bakterilerinin oksijene olan ihtiyaçlarına bağlı dağılımları yukarıda gösterilmiştir. Buna göre; I. X bakterisinde mitokondri bulunur. II. Y bakterisinde solunum olayında kullanılan elektron taşıma sistemi bulunur. III. Y bakterisi oksijensiz solunum yapar. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 5. Nitrifikasyon olayında görev yapan nitrit bakterisinin kemosentezi aşağıda özetlenmiştir. Amonyak + Oksijen $ Nitrit + Su + Kimyasal enerji Karbondioksit + Su $ Besin + Oksijen Buna göre nitrit bakterileri ile ilgili; I. Besin sentezi sırasında oksijeni önce kullanırlar, sonra üretirler. II. Güneş enerjisini kullanmadan kendi besinlerini üretirler. III. Karbon kaynakları karbondioksittir. yorumlarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 6. Aydınlık ortamda besin sentezlerken karanlık ortamda besin sentezleyemeyen bir bakteri türü ile ilgili; I. Kloroplast içerir. II. Işık enerjisini kullanır. III. Klorofil içerir. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III ÜNİTE 2 1) A 2) C 3) D 4) A 5) E 6) D 231

99 ÜNİTE 2 7. Günefl _ enerjisi b CO2+ H O Glikoz + O Siyanobakteri klorofil 2` elektron kayna ı b Günefl _ a enerjisi b CO2+ H S Glikoz + S ` Mor bakteri klorofil elektron kayna ı b a Yukarıda siyanobakteri ve mor bakterinin gerçekleştirdiği fotosentez olayları verilmiştir. Bu iki bakterinin fotosentezde kullandıkları, I. enerji, II. elektron, III. karbon kaynaklarından hangileri farklılık gösterir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III 8. Aşağıda farklı bakteri türlerinde meydana gelen bazı metabolik olaylar verilmiştir. Bunlardan hangisi özelleşmiş bir organelde gerçekleşir? A) Protein sentezi B) Fotosentez C) Fermantasyon D) Kemosentez E) Oksijenli solunum 9. Parazit bakteriler hücre dışına sindirim enzimi salgılayamazlar. Bu nedenle sadece monomer besinlerin bulunduğu ortamlarda yaşayabilirler. Buna göre parazit bir bakteri bulunduğu ortama konulan aşağıdaki besinlerden hangisini kullanamaz? A) Amino asit B) Glikoz C) Nişasta D) Gliserol E) Fruktoz 10. Ototrof bakterilere ait bazı grafikler aşağıda verilmiştir. Su miktarı norganik madde miktarı Karbondioksit miktarı 11. Saprofit bakterilerin hücre dışında bulunan polimer bir besinden faydalanmaları sırasında, I. hücre dışındaki polimer besinin sindirilmesi, II. oluşan monomerlerin difüzyonla hücreye alınması, III. hidroliz enzimlerinin hücre dışına salgılanması olayları hangi sıra ile gerçekleşir? A) I II III B) III I II C) II III I D) III II I E) I III II 12. Arkeler ile ilgili; I. Hücre duvarlarında peptidoglikan bulunmaz. II. Aşırı sıcak ve soğuk gibi zor koşullara bakterilerden daha iyi uyum sağlarlar. III. Ökaryot hücre yapısına sahiptirler. IV. DNA'ları çıplak olmayıp, histon proteinler içerir. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) I ve II B) I ve IV C) II ve III D) I, II ve IV E) I, II, III ve IV 13. Aşağıdaki canlı gruplarından hangisi arkeler âlemine dahil değildir? A) Siyanobakteriler B) Psikrofilikler C) Termoasidofiller D) Halofiller E) Metanojenler 14. Bakterilerdeki kalıtsal çeşitlilik, I. mitoz bölünme, II. konjugasyon, III. mutasyon, IV. endospor oluşturma olaylarından hangileri sonucunda oluşur? A) I ve II B) I ve IV C) II ve III D) II ve IV E) III ve IV Oksijen miktarı I Organik madde miktarı II Bu grafiklerden hangileri ototrof bakterilerin tamamında ortaktır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve II E) II ve III Glikoz miktarı III 15. Aşağıdaki özelliklerden hangisi siyanobakterilere ait değildir? A) Havadaki serbest azotu bağlama B) Klorofil ve fikosiyanin pigmentlerini içerme C) Mavi yeşil bir görünüme sahip olma D) Kemosentez ile besin üretebilme E) Oksijen açığa çıkarma 232 7) B 8) A 9) C 10) E 11) B 12) D 13) A 14) C 15) D

100 1. Canlıların sınıflandırılmasında tür ile başlayıp âlem ile biten yedi farklı sınıflandırma birimi kullanılır. Türden âleme doğru gidildikçe bireylerin, I. ortak gen sayısı II. sayılarında meydana gelen değişimler aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? I A) Azalır Artar B) Azalır Değişmez C) Değişmez Artar D) Artar Artar E) Artar Azalır II TEST 2 4. Fotosentetik bir bakteride, I. klorofil, II. mitokondri, III. kloroplast 5. yapılarından hangileri bulunur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III Pamuk X bakterisi Pamuk Y bakterisi ÜNİTE 2 2. Ortak gen oranı Pamuk Yukarıdaki grafikte sınıflandırma birimlerinde bulunan ortak gen oranları verilmiştir. Grafikle ilgili; I. Birey sayısının en fazla olduğu birim 7'dir. II. 1 numaralı sistematik birim familya'dır. III. 2 numaralı sistematik birimdeki protein benzerliği 6 numaralı birimdekinden fazladır. yargılarından hangileri doğrudur? Sınıflandırma birimleri A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III Z bakterisi Bakterilerin solunum çeşitlerini belirlemek amacıyla üç bakteri türü özdeş çözeltilerin bulunduğu deney tüplerine konulmuştur. Bir süre beklendiğinde bakterilerin gelişme bölgelerinin yukarıdaki gibi olduğu görülmüştür. Buna göre; I. Z bakterisi oksijensiz solunum yapar. II. Y bakterisi solunum olayında oksijen kullanır. III. X bakterisi oksijenli ortamda yaşayamaz. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 3. Hayvanlar âleminde yer alan bir canlının embriyolojik gelişim sürecinde ilk ve son olarak hangi sistematik birimlere ait özellikler ortaya çıkar? A) Sınıf Cins B) Şube Tür C) Takım Tür D) Şube Cins E) Takım Familya 6. Aşağıdaki hücresel yapılardan hangisi tüm bakterilerde ortak olarak bulunmaz? A) Hücre zarı B) Ribozom C) Sitoplazma D) Kamçı E) Hücre duvarı 1) A 2) C 3) B 4) A 5) B 6) D 233

101 ÜNİTE 2 7. Petri kabına eklenen antibiyotik (+: gelişme var; : gelişme yok) Bakterilerin gelişme durumu K ve M + R ve N M ve R + K ve N R ve H + Yukarıdaki tabloda aynı tür de bakterilerin bulunduğu petri kaplarına eklenen farklı antibiyotikler ve bakterilerin gelişme durumları gösterilmiştir. 11. Nişasta, protein ve yağ gibi polimer besinlerin bulunduğu ortama konulan bir bakteri türünün birey sayısının zamana bağlı değişim grafiği yanda verilmiştir. Bu bakteri türü ile ilgili, I. saprofit olarak beslenir, II. hücre dışı sindirim enzimleri gelişmiştir, III. inorganik maddeleri kullanarak organik madde üretir yargılarından hangileri doğrudur? Bakteri sayısı A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II Zaman Buna göre bakteri türü ile mücadelede hangi antibiyotik en etkilidir? D) I ve III E) II ve III A) K B) M C) R D) N E) H 12. Endospor oluşturmakta olan bir bakteride, I. DNA nükleotid dizilimi, 8. Fotosentetik ve kemosentetik bakterilerde; I. Karbondioksit kullanımı II. Klorofilin güneş enerjisini soğurması III. İnorganik maddelerden organik madde sentezi olaylarından hangileri ortak olarak gerçekleşmez? II. sitoplazmadaki su oranı, III. metabolizma hızı özelliklerinden hangilerinde bir değişim gerçekleşmez? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I ve III A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 9. Bakteri hücreleri arasında meydana gelen konjugasyon olayında aşağıdakilerden hangisi gerçekleşir? A) Döllenme ile zigot oluşumu B) Mayoz bölünme C) Bireyin sayısının artması D) Gamet oluşumu E) Genetik varyasyonun artması 13. İnorganik maddeler bakımından zengin olan bir deney tüpü t 0 t 1 zaman aralığında karanlık, t 1 t 2 zaman aralığında aydınlık ortamda bekletiliyor. Bu süreçte deney tüpünde bulunan X bakterisinin sayısal değişimi yukarıdaki grafikteki gibi gerçekleşiyor. Buna göre X bakterisi ile ilgili, I. ototrof beslenir, Bakteri sayısı t 0 t 1 t 2 Zaman II. klorofil içerir, 10. Bazı bakteriler ortam koşullarının kötüleşmesine rağmen, canlılıklarını uzun yıllar devam ettirebilirler. Bakterilere dayanıklık kazandıran bu özellik aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir? III. kemosentez yapar yargılarından hangilerine ulaşılır? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III A) Hücre duvarı içermeleri B) Tek hücreli olmaları C) Endospor oluşturmaları D) Dairesel DNA'ya sahip olmaları E) Kapsül içermeleri 14. Aşağıdaki âlemlerden hangisindeki canlılar prokaryot hücre yapısındadır? A) Mantarlar B) Hayvanlar C) Protista D) Bakteriler E) Bitkiler 234 7) D 8) B 9) E 10) C 11) C 12) A 13) B 14) D

102 1. Yandaki grafikte âlemden türe doğru gidildikçe protein benzerliğinin değişimi verilmiştir. Grafiğe göre; I. Aynı cinste bulunan canlıların protein benzerliği, aynı sınıfta bulunan canlılara göre daha fazladır. II. Türden âleme doğru gidildikçe, protein benzerliği azalır. III. Protein benzerliği en fazla olan sınıflandırma birimi takımdır. yorumlarından hangileri yapılabilir? Protein benzerli i A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II A D) II ve III E) I, II ve III fi S Ta F C T TEST 3 4. Saprofit ve parazit bakterilerde, I. organik monomerleri parçalayarak ATP üretimi, II. hücre dışına sindirim enzimi salgılama, III. monomerleri polimerlere çevirebilme özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 5. Bakterilerde aşağıdaki olaylardan hangisi gerçekleşemez? A) Mayoz bölünme B) Fotosentez C) Endospor oluşumu D) Konjugasyon E) Oksijensiz solunum ÜNİTE 2 2. Bakteri ve arkeler âlemlerinde bulunan canlılar için; I. Kalıtım materyali olan DNA'nın sitoplazmada bulunması II. Protein sentezinin zarsız bir organel olan ribozomda gerçekleşmesi III. Peptidoglikan yapılı hücre duvarlarının bulunması özelliklerinden hangileri ortak değildir? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III 3. Canlıların bilimsel olarak adlandırılmasında kullanılan yönteme göre; I. Pinus nigra II. Morus alba III. Pistocia vera IV. Morus nigra olarak adlandırılan canlıların cins ve tür adlarına bakılarak, hangilerinin birbirleriyle diğerlerinden daha yakın akraba olduğu düşünülebilir? A) I ve II B) I ve III C) I ve IV D) II ve III E) II ve IV 6. Bakteriler aşağıdaki özelliklerinden hangisine göre gruplandırılamazlar? A) Beslenme şekilleri B) Oksijen ihtiyaçları C) Gram boyası ile boyanabilme D) Şekilleri E) Metabolik atıkları 7. Bazı bakteriler, inorganik maddeleri oksitleyerek açığa çıkardıkları kimyasal enerji yardımıyla organik besinlerini sentezlerler. Bakterilerin gerçekleştirdiği bu olay aşağıdakilerden hangisidir? A) Mayalanma B) Çürütme C) Fotosentez D) Kemosentez E) Fermantasyon 8. Filogenetik sınıflandırmada canlıların, I. evrimsel, II. fizyolojik, III. anatomik benzerliklerinin hangilerinden yararlanılır? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 1) C 2) B 3) E 4) D 5) A 6) E 7) D 8) E 235

103 ÜNİTE 2 9. Farklı türe ait üç bakteriden, X bakterisinin sitoplazmasında klorofil pigmentinin bulunduğu, Y bakterisinin hücre dışına sindirim enzimi salgılayabildiği, Z bakterisinin ise inorganik maddeleri oksitleyerek kimyasal enerji açığa çıkardığı bilinmektedir. Bu bilgilere göre hangi bakterilerin ototrof olduğu söylenebilir? A) Yalnız X B) X ve Y C) X ve Z D) Y ve Z E) X, Y ve Z 13. Ototrof beslenen tüm bakterilerde, I. karbondioksit kullanımı, II. oksijen üretimi, III. inorganik maddelerin oksitlenmesi, IV. klorofil içerme özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) II ve IV E) III ve IV 14. X bakterisine ait üç özdeş koloni farklı petri kaplarında üretilmiştir. Daha sonra petri kaplarına penicilin, amphicilin ve streptomycin antibiyotikleri ilave edildiğinde, bakteri gelişimleri aşağıda gösterildiği gibi gerçekleşmiştir. 10. Bakteriler ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Bazıları uygun olmayan koşullarda endospor oluşturur. B) Hücre duvarları selüloz yapılıdır. C) Kamçı içerenleri aktif hareket edebilir. D) Hastalık yapanlarına patojen adı verilir. E) Bölünerek sayılarını artırabilirler. X bakterileri Penicilin X bakterileri Streptomycin 11. Bakterilerdeki genetik çeşitlilik, I. mutasyon, II. konjugasyon, III. mitoz bölünme olaylarından hangileri ile sağlanır? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 12. Filogenetik sınıflandırılmada kullanılan, I. cins, II. takım, III. şube, IV. familya birimlerinin sahip oldukları canlı sayısına göre azdan çoğa doğru sıralanması aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir? A) I IV II III B) III II IV I C) I II IV III D) III IV II I E) II IV III I Buna göre; I. X bakterisi streptomycin antibiyotiğine karşı dirençlidir. II. X bakterisinin neden olduğu bir hastalığa yakalanan birey, penicilin antibiyotiğini kullanmalıdır. III. Bu bakteri türü ile mücadelede en iyi sonucu amphicilin kullanımı sağlar. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III 15. Aşağıdaki filogenetik sınıflandırma basamaklarından hangisinde bulunan canlıların aralarındaki ortak özellik sayısı en fazladır? A) Familya B) Şube C) Cins D) Takım E) Sınıf X bakterileri Amphicilin 236 9) C 10) B 11) B 12) A 13) A 14) D 15) C

104 1. Bakteri sayısı(milyon) YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI ÜNİTE 2 Bol miktarda besin bulunan petri kabındaki E.coli bakterilerinin 36 C'deki birey sayısı zaman grafiği yukarıda verilmiştir. Grafiğe göre aşağıdaki soruları cevaplandırınız. a) Bakteri sayısının maksimum olduğu saat kaçtır?... b) Bakteri populasyonunun büyüme hızının maksimum olduğu zaman aralığı hangisidir?... c) En fazla bakterinin oluştuğu zaman aralığı hangisidir? Zaman (saat) d) Bakteri sayısının 4. saatten sonra azalmasının nedeni sizce ne olabilir? Bakteri sayısı Glikoz Laktoz Bakteri sayısı Glikozun tükendi i an Zaman I Sadece glikoz ya da sükroz içeren ortamda bakteri say s n n de iflimi t Zaman 1 t 2 II Glikoz ve laktozun birlikte bulundu u ortamda bakteri say s n n de iflimi E. coli bakterisinin iki farklı ortamdaki birey sayısı zaman grafiklerine bakarak aşağıdaki soruları cevaplandırınız. Doğru olan ifadelerin başındaki kutucuklara ( ), yanlış olanların başındaki kutucuklara ise (X) işaretini koyunuz. E.coli bakterisinin sadece glikoz bulunan ortamdaki üreme hızı, sadece laktoz bulunan ortamdakinden fazladır. E.coli bakterisi glikoz ve laktozun birlikte bulunduğu ortamda önce glikozu tüketir. E.coli bakterisi t 1 t 2 zaman aralığında endospor oluşturmuştur. E.coli bakterisi t 2 anından itibaren laktozun monomerlerini kullanarak üremeye devam etmiştir. E.coli bakterisi t 1 t 2 zaman aralığında laktozu sindiren laktaz enzimi üretmiştir. 237

105 ÜNİTE 2 3. Clostridium botulinium bakterisi sinirsel bir hastalık olan Botilizm'e, Clostridium tetani bakterisi ise Tetanos hastalığına neden olur. Bu bakterilerin ikili adlandırılmalarına bakarak aşağıdaki soruları cevaplandırınız. a) Bu bakterilerin filogenetik sınıflandırmada ortak olarak bulundukları basamakları yazınız.... b) Bu bakterilerin filogenetik sınıflandırmada ortak olarak bulunmadıkları basamakları yazınız Aşağıdaki şemayı kullanarak I, II, III ve IV numaralı bakterilerin beslenme biçimlerini yazınız. Karbondioksiti kullanarak kendi besinini üretebilir mi? Hayır Evet Hücre dıflına sindirim enzimi salgılayabilir mi? Besin üretimi sırasında günefl enerjisi kullanılır mı? Hayır Evet Hayır Evet I... II... III... IV Bakteri no Özellik I II III IV Şekil Çubuk Küre Küre Çubuk Gram reaksiyonu Solunum çeşidi Karbondioksit kullanımı + + Oksijenli Oksijensiz Oksijenli Oksijenli Var Yok Yok Var Tablodaki bilgilere göre aşağıdaki soruları cevaplayınız. a) Hangi bakteriler arasındaki genetik benzerlik en fazladır?... b) Hangi bakterilerin hücre duvarı gram boyası ile boyanmaz?... c) Hangi bakteriler ototrof beslenir?... d) Hangi bakteriler fermantasyon yapar?

106 6. Deney 1: Clostridium tetani bakterileri bir deney tüpüne konulup sıcaklık kademeli olarak 25 C'den 100 C'ye çıkarılıyor. Kısa bir süre sonra sıcaklık tekrar 25 C'ye getirildiğinde, bakterilerin metabolik faaliyetlerine devam ettiği gözlemleniyor. Deney 2: Escherichia coli bakterileri bir deney tüpüne konulup deney 1'deki işlemler uygulandığında, bakterilerde metabolik faaliyet gözlenmiyor. Bu durumun nedenini yazınız. ÜNİTE 2 7. Siyanobakteriler ve mor bakteriler fotoototrof bakterilerdir. Siyanobakteriler fotosentezde CO 2 ve H 2 O kullanırken, mor bakteriler CO 2 ve H 2 S kullanırlar. Buna göre bu bakterilerin gerçekleştirdiği fotosentez olayına bağlı olarak ortamdaki oksijen miktarındaki değişimi gösteren grafikleri çiziniz (Başlangıçtaki oksijen miktarının a olduğu bilinmektedir). Ortamdaki oksijen miktarı a Ortamdaki oksijen miktarı a Zaman a Siyanobakteri Zaman b Mor bakteri 8. Bakterilerin solunum biçimlerini belirlemek amacıyla yapılan bir deneyde, aynı çözeltiye konulan X, Y ve Z bakterilerinin gelişim bölgeleri aşağıda verilmiştir. Buna göre X, Y ve Z bakterilerini solunum çeşidine göre gruplandırınız. Pamuk Z bakterisi... X bakterisi... Y bakterisi

107 CEVAPLAR ÜNİTE 2 Etkinlik 1 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Boşluk Tamamlama Soruları 1. Bakteri ve arkeler âlemlerinde yer alan canlılar prokaryot hücre yapısına sahiptir. 2. Canlıların köken benzerlikleri, akrabalık dereceleri ve homolog yapılarına bakılarak yapılan sınıflandırmaya filogenetik sınıflandırma adı verilir. 3. Bazı bakterilerde halkasal DNA'dan farklı olarak bulunan ve belirli antibiyotiklere karşı direnç sağlayan genleri içeren yapıya plazmit adı verilir. 4. Görevleri aynı, kökenleri farklı olan organlara analog organlar denir. 5. Hastalık yapan bakterilere patojen bakteriler denir. 6. Aşırı tuzlu ortamlarda yaşayan arkelere halofiller adı verilir. 7. Saprofit bakteriler organik atıkları inorganik maddelere çevirerek doğadaki madde döngüsünde görev alırlar. 8. Yapay sınıflandırma canlıların dış görünüşlerine ve yaşadıkları ortamlara bakılarak yapılır. 9. Bakteriler glikozun fazlasını glikojen olarak depolama özellikleri ile hayvansal hücrelere benzerler. 10. Zorunlu anaerob bakteriler oksijenin bulunduğu ortamlarda yaşayamazlar. 11. Kemoototrof canlılar inorganik maddelerin oksidasyonundan elde ettikleri enerjiyi kullanarak organik madde sentezlerler. 12. Bakteriler monoploit hücre yapısında olduğundan mayoz bölünme geçiremezler. 13. Bazı bakterilerin uygun olmayan ortamlarda oluşturdukları dayanıklı yapıya endospor adı verilir. 14. Farklı canlı türlerinde bulunmasına rağmen ortak bir kökene sahip olan organlara homolog organlar denir. 15. Arkelere ait bir grup olan metanojenler, metabolik faaliyetleri sırasında karbondioksit ve hidrojeni birleştirerek metan gazı oluştururlar. 16. Âlem filogenetik sınıflandırmada en fazla canlıyı içeren birimdir. 17. Fotoototrof bakterilerin sitoplazmasında klorofil pigmenti bulunur. 18. Aynı türün bireyleri arasında görülen farklılıklara varyasyon denir. 19. Bir bakteriden diğer bir bakteriye gerçekleşen gen transferine konjugasyon adı verilir. 20. Sadece glikoz ve amino asit gibi monomer besinlerin bulunduğu ortamda yaşayabilen bakterilere parazit bakteriler denir. Etkinlik 2 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Doğru Yanlış Soruları D D Y Y D Y D D Y D Y D Y D D Y D D D D 1. İkili adlandırmada ilk kelime türün ait olduğu cinsi belirtirken, ikinci kelime tanımlayıcı ad olarak kullanılır. 2. Peptidoglikan bakteriler alemindeki canlıların hücre duvarında bulunurken, arkelerin hücre duvarında bulunmaz. 3. Bir bakteri hücresinde DNA ve RNA molekülleri beraber bulunamaz. 4. Bakteri fotosentezinde oksijen çıkışı görülemez. 5. Çiftleştiklerinde verimli döl oluşturabilen canlılar aynı tür içinde incelenir. 6. Bazı bakteriler endospor oluşturarak birey sayısını arttırabilirler. 7. Gram pozitif bakterilerin hücre duvarındaki peptidoglikan miktarı, gram negatif bakterilerden çoktur. 8. Kemosentetik bakteriler güneş enerjisini kullanmadıklarından, karanlık ortamda da besin sentezi gerçekleştirebilirler. 9. Çubuk şeklinde olan bakteriler "coccus", yuvarlak olan bakteriler ise "bacillus" olarak adlandırılır. 10. Zorunlu aerob bakteriler, oksijenin olmadığı ortamlarda yaşayamazlar. 11. Bazı bakteriler fagositoz ile aldıkları besinleri lizozomları ile sindirirler. 12. Arkeler aşırı tuzlu ve soğuk gibi zorlu ortamlarda canlılıklarını devam ettirebilirler. 13. Aerobik bakterilerde mitokondri organeli bulunurken, anaerobik bakterilerde bulunmaz. 14. Filogenetik sınıflandırmada aynı sınıfta bulunan canlıların şube ve âlemleri de aynıdır. 15. Siyanobakteriler fotosentezde elektron kaynağı olarak su kullandığından, besinle beraber oksijen de üretirler. 16. Bakteriler ile mücadelede kullanılan aşı pasif bağışıklık sağlarken, serum aktif bağışıklık sağlar. 17. Azot döngüsünde görev alan nitrifikasyon bakterileri kemoototrof'tur. 18. Canlılar bakteriler, arkeler ve ökaryotlar olmak üzere üç farklı domain altında incelenirler. 19. Mor sülfür bakterileri fotosentez sırasında oksijen yerine kükürt üretir. 20. Aerob bakterilerde solunum olayında görev alan elektron taşıma sistemi (ETS) elemanları bulunurken, anaerob bakterilerde bulunmaz. 240

108 Etkinlik 3 PROKARYOT CANLILAR Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Arkebakteri Âlemi Halofiller Aflırı tuzlu ortamlarda yaflarlar. Termoasidofiller Aflırı sıcak ortamlarda yaflarlar. Metanojenler Metan gazı üretirler. Saprofit Kavram Haritası ÜNİTE 2 Heterotrof Organik atıkları parçalarlar. Besinlerini dıfl ortamdan hazır alırlar. Parazit Bakteriler Âlemi Besinlerini monomer olarak almak zorunda olan bakterilerdir. Beslenme biçimlerine göre ikiye ayrılır. Ototrof norganik maddeleri kullanarak kendi besinlerini üretirler. Kemoototrof Nitrifikasyon olay nda görev alırlar. Fotoototrof Klorofil içerirler. Etkinlik 4 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Kavramları Sıralama Alem e: fiube d: S n f c: Tak m b: Familya a: Cins Tür Etkinlik 5 Canlıların Sınıflandırılması ve Prokaryot Canlılar Venn Diyagramı 1. Kalıtım birimi olan DNA'nın sitoplazmada bulunması 2. Tuz yoğunluğu çok fazla olan ortamlarda yaşayabilme 3. Hücre zarının dışında hücre duvarı içerme 4. DNA moleküllerinde histon protein içerme 5. Glikozun fazlasını glikojen olarak depolama 6. Hücre duvarının peptidoglikan yapılı olması Bakteriler Arkeler 6 1, 3, 5 2, 4 241

109 CEVAPLAR ÜNİTE 2 YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. a) 4 b) 1 2 zaman aralığı c) 2 3 zaman aralığı d) Petri kabında biriken artık ürünler, 4. saatten sonraki azalışa neden olmuştur. 2. a) Cins, Familya, Takım, Sınıf, Şube, Alem b) Tür 3. E.coli bakterisinin sadece glikoz bulunan ortamdaki üreme hızı, sadece laktoz bulunan ortamdakinden fazladır. X E.coli bakterisi glikoz ve laktozun birlikte bulunduğu ortamda önce glikozu tüketir. E.coli bakterisi t 1 t 2 zaman aralığında endospor oluşturmuştur. E.coli bakterisi t 2 anından itibaren laktozun monomerlerini kullanarak üremeye devam etmiştir. E.coli bakterisi t 1 t 2 zaman aralığında laktozu sindiren laktaz enzimi üretmiştir. 4. I. Parazit II. Saprofit III. Kemoototrof IV. Fotoototrof 5. a) I ve IV b) II ve III c) I ve IV d) II 6. C.tetani bakterileri endospor oluşturduğundan yüksek sıcaklıkta ölmemiştir. Bu nedenle sıcaklık normale döndüğünde metabolik faaliyetlerine devam etmiştir. E.coli bakterileri endospor oluşturamadığı için yüksek sıcaklıkta ölmüştür. 7. Ortamdaki oksijen miktarı a Ortamdaki oksijen miktarı a Zaman a Siyanobakteri Zaman b Mor bakteri 8. X bakterileri: Fakültatif Y bakterileri: Anaerobik Z bakterileri: Aerobik 242

110 Amip Diyatom CANLILARIN ÇEŞİTLİLİĞİ VE SINIFLANDIRILMASI II. ÖKARYOT CANLILAR VE VİRÜSLER Ökaryot canlılar protista, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar olmak üzere dört âlemde incelenir. I. PROTİSTA ÂLEMİ Bundan önceki bölümde prokaryot hücre yapısına sahip olan bakteriler ve arkeler âlemlerini inceledik. Bu bölümde ökaryot hücre yapısında olan dört âlemden bir tanesi olan protista âlemini mercek altına alacağız. Protista âlemindeki canlılar genelde tek hücrelidir. Bununla beraber koloni olarak yaşayan ya da çok hücreli olan türleri de vardır. Çoğu mikroskobik olduğu halde, çıplak gözle görülebilen türleri de içerir. Bu canlılar su ekosistemlerinde, nemli topraklarda ve diğer canlıların vücudunda yaşayabilir. Bu âlemdeki canlılar büyük bir çeşitlilik gösterir. Çünkü, ökaryot olduğu halde mantar, bitki ya da hayvan olarak gruplandırılamayan bütün canlılar bu âlemde toplanmıştır. Böylece amip gibi tek hücreli canlılar ile kelp adı verilen kahverengi yosunlar gibi birbirinden farklı organizmalar aynı âlem içinde sınıflandırılır. Protista âlemi kamçılılar, kökayaklılar, silliler, sporlular, algler ve cıvık mantarlar olmak üzere altı grupta incelenebilir. 1 Kamçılılar Hareket organeli olarak kamçı bulunduran tek hücreli canlılardır. Genelde bir ya da iki kamçı içerirler. Çok sayıda kamçısı olanları da vardır. Genelde tatlı sularda yaşarlar. Nemli topraklar ya da denizlerde yaşayanları da bulunur. Kloroplast içerenleri fotosentez ile kendi besinini üretebilir. Heterotrof beslenenleri ise parazit ya da saprofittir. Genelde enine bölünerek eşeysiz ürerler. Bazılarında eşeyli üreme de görülür. Öglena ve tripanozoma en iyi bilinen kamçılı örnekleridir. ÜNİTE 2 Öglena: Cıvıksı mantar Tatlı sularda yaşayan tek hücreli canlılardır. Kloroplast içerip fotosentez yapmasıyla bitki hücrelerine benzer. Fakat hücre duvarı içermez. Kamçısını kullanarak aktif hareket edebilir. Bu özelliği ile hayvan hücrelerine benzer. Gündüzleri fotosentez yaparak kendi besinini ürettiğinden ototrof, geceleri ortamdaki hazır besini kullandığından heterotrof beslenir (Hem ototrof hem heterotrof beslenir). Kloroplast Çekirdek Pelikula Kontraktil koful Stigma Kamçı Avusturalya boya kelpi Protista aleminde çok farklı canlılar beraber incelenir. Hipotonik ortamda yaşadığından hücre içine ozmozla su girer. Kontraktil koful hücreye giren fazla suyun dışarı atılmasını sağlar. Bu sırada ATP harcanır. 243

111 ÜNİTE 2 Güneşhayvanı. Güneşhayvanları, beslenmek için sert aksopotlarını kullanan ve genellikle de tatlı sularda yaşayan bir hücrelilerdir. Öglenada hücre duvarı bulunmaz. Etrafı pelikula adı verilen sert ve esnek bir yapı ile çevrilmiştir. Bu yapı canlıyı iç ve dış etkilerden korur. Stigma kırmızı ya da turuncu renkli olup ışığa hassastır. Bu yapı sayesinde öglena ışığın olduğu tarafa doğru yönelir. Böylece fotosentez etkin bir biçimde gerçekleşir. 2 Kök Ayaklılar (Rhizopoda) Tatlı sularda ve denizlerde yaşayan tek hücreli canlılardır. Yalancı ayaklarını (psödopod) beslenme ve hareket için kullanırlar. Heterotrof beslenirler. Genelde zararsız mikroorganizmalardır. Bazıları parazit olup hastalıklara neden olabilir. Kök ayaklıların en bilinen örneği amiptir. Bununla beraber foraminifera, actinapodlar (güneş hayvanı) ve radiolariya gibi canlılar da bu grupta incelenir. Amip: Radiolariya üyeleri. Çoğunlukla denizlerde yaşayan, her bir türde farklı biçimlerde olan camsı kabuklara sahip formlardır. Yalancı ayaklarını kullanarak amipsi hareket adı verilen bir yöntemle aktif olarak yer değiştirir. Heterotrof beslenir. Yalancı ayaklarını kullanarak fagositoz ile aldığı besinleri hücre içinde sindirir. Yalancı ayak Kontraktil koful Fazla suyun boşaltımını sağlayan kontraktil kofulu bulunur. Çekirdek Eşeysiz üremesi mitoz bölünme ile gerçekleşir. Bölünmenin yönü önemli değildir. Besin kofulu Entamoeba histolytica olarak adlandırılan türü amipli dizanteri adı verilen hastalığa neden olur. Bu canlı parazit olarak kalın bağırsaklarımızda yaşar. Bağırsak duvarı hücrelerini tahrip ederek kanamalara ve kanlı ishale neden olur. 3 Silliler = Kirpikliler (Ciliata) Foraminifer. Globigerina, salyangoz kabuğu şeklinde kabuğa sahiptir. Tek hücreli olmalarına karşın foraminiferlerin en büyüğü birkaç santimetre çapa sahip olabilir. Bu tek hücrelilerin kalsiyum karbonattan oluşan kabukları, kireçtaşı sedimentleri içerisinde mükemmel fosiller bırakmıştır. Hareket organeli olarak bulunan siller beslenmeye de yardımcı olur. Çoğu tatlı sularda bir kısmı da denizlerde yaşar. Besinlerini dış ortamdan hazır alan heterotrof organizmalardır. Stentor, euplotes ve stylonychia gibi canlılar bu grupta yer alsa da en bilinen örneği paramesyumdur. 244

112 Paramesyum: Tatlı sularda yaşayan tek hücreli bir canlıdır. Vücut yüzeyindeki siller hareketi sağladığı gibi beslenmeye de yardımcı olur. Kontraktil Lizozom koful Küçük çekirdek Heterotrof beslenirler. Yaşadıkları ortamlardaki bakterileri, fotosentetik Anüs tek hücrelileri ve diğer protistleri ağız kısımlarından fagositoz ile hücre içine alarak besin kofulu oluştururlar. Lizozomlardaki sindirim enzimleri Besin kofulu Ağız boşluğu Büyük çekirdek yardımıyla oluşan monomerler sitoplazmaya geçerken, sindirim artıkları anüsten atılır. Siller ÜNİTE 2 Hücreye giren suyun fazlası kontraktil kofullar ile dışarı atılarak hücrenin patlaması önlenir. Bu olayda ATP harcanır. Amip gibi şekil değiştiremezler. Bunun sebebi çevrelerinin sert bir örtü olan pelikula ile örtülü olmasıdır. Pelikulanın altında bulunan trikosistler canlının savunmasında görev yapar. Sitoplazmasında biri büyük, diğeri küçük olan iki çekirdek bulunur. Büyük çekirdek hücrenin metabolik olaylarını ve eşeysiz üremesini kontrol eder. Küçük çekirdek ise eşeyli üremeden sorumludur. Eşeysiz üreme mitoz bölünme ile gerçekleşir. Bazı türleri konjugasyonla eşeyli üreme yapar. Konjugasyon genetik çeşitliliğe neden olur. 4 Sporlular (Sporozoa) Sil, kamçı ya da yalancı ayak gibi hareket için özelleşmiş bir yapı içermezler. Omurgasız ve omurgalı hayvanların vücudunda parazit olarak yaşarlar. Parazit olarak yaşadıklarından besin kofulları yoktur. Tatlı sularda yaşamadıkları için kontraktil koful içermezler. Çoğu türünde eşeyli ve eşeysiz üremenin birbirini takip ettiği, karmaşık bir yaşam döngüsü görülür. Bu döngünün tamamlanabilmesi için iki ya da daha fazla konak canlıya gerek duyulur. Bunun bir örneği sıtmaya neden olan plazmodyumdur. Bu canlı üreme döngüsünün bir kısmını insanda, bir kısmını anofel cinsi bir sivrisineğin dişisinde geçirir. Yalancı ayakların beslenme sırasında kullanılması. Videodan alınan bu seri şeklindeki görüntülerde, bir amipin (Amoeba), avı olan bir sillinin yanına yaklaşıp onu yutmada psödopodlarını kullandığı görülmektedir. Amip, fagositozla silliyi bünyesine alıp besin kofulunun içerisine hapsetmektedir; daha sonra, bu besin kofulu, sindirim enzimlerini içeren lizozomlarla birleşecektir. UYARI Plazmodyum eşeysiz üremesini (mitoz) insanda, eşeyli üremesini (mayoz ve döllenme) anofelde gerçekleştirir. Eşeysiz ve eşeyli üremenin birbirini takip ettiği döngülere metagenez (döl almaşı) denir. 245

113 ÜNİTE 2 5 Algler Bitkilere benzer özellik gösterirler. Tatlı ve tuzlu sularda ya da nemli bölgelerde yaşarlar. Bazıları tek hücreli (diyatom ve chlamydomonas), bazıları ise çok hücrelidir (ulva ve ulothrix). Kloroplast içerdiklerinden fotosentez yaparak kendi besinlerini üretebilirler. Yeşil algler, kırmızı algler, kahverengi algler, diyatomlar alglere örnek olarak verilebilir. Deniz yosunu: Bu tür, okyanusların kenar kısımlarında yaşamaya uyum sağlamıştır. Deniz palmiyesi adı verilen Postelsia, Amerika Birleşik Devletleriʼnin ve Kanadaʼnın kuzeybatısında kıyı boyunca şiddetli dalgalara maruz kalan kayalar üzerinde yaşar. Bu ekstrem koşullarda varlığını sürdürebilmek için deniz palmiyesinin tallusu, zemine kendisini sıkıca bağlamıştır. Postelsia, bir kahverengi algdir. 6 Cıvık Mantarlar (Myxomycota) Tamamında heterotrof beslenme görülür. Nemli organik maddelerin zengin olduğu ortamlarda yaşarlar. Ormanların zemininde, çürümekte olan yaprak ve dalların üzerinde bol miktarda bulunurlar. Tek hücreli olup, amiplere benzer bir şekilde hareket ederler. Genelde saprofit beslenirler. Az da olsa parazit türleri vardır. Eşeyli ve eşeysiz üreme görülür. Protistaların Biyolojik ve Ekonomik Önemi İle İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Bazıları patojenik özellik gösterip insanlarda farklı hastalıklara neden olabilir. Örneğin kamçılılar grubunda yer alan Tripanozoma Afrika uyku hastalığına, sporlular grubunda yer alan Plazmodyum sıtma hastalığına neden olur. Kök ayaklılar grubuna ait olan Entamoeba histolytica ise amipli dizanterinin sebebidir. Tek hücreli yeşil algler (fitoplankton) genelde denizlerin yüzeye yakın kısımlarında yaşarlar. Bu canlılar atmosferdeki oksijenin büyük bir kısmını üretirler. Aynı zamanda denizlerdeki besin zincirinin ilk halkasını oluştururlar. Küçük balıklardan balinalara kadar birçok hayvanın temel besini fitoplanktonlardır. Kırmızı alglerin hücre duvarında bulunan agar bakteri ve mantarların laboratuvar ortamlarında üretilmesinde kullanılır. Denizlerde yaşayan algler iyot ve potasyum gibi mineraller bakımından zengindir. Fakat depo polisakkaritlerin çoğu insanların sindiremeyeceği formlardadır. Bu nedenle besin olarak tüketilme oranları azdır. Hücre duvarlarındaki jel oluşturan maddeler (kahverengi alglerde algin, kırmızı alglerde agar ve carageenon) ticarette kullanılmak üzere çıkarılır. Bu maddeler, puding ve mayonez gibi işlenmiş besinlerin yoğunlaştırılmasında kullanılır. Diyatomlar diş macunu yapımında, izolasyon ve filtrelerde kullanılmaktadır. 246

114 Tomurcuk Atasal hücre Tomurcuklanarak üreyen maya hücresi II. MANTARLAR ÂLEMİ Ökaryot olup çoğu çok hücrelidir. Kloroplast içermediklerinden fotosentez yapamazlar. Parazit ya da saprofit olarak yaşayan heterotrof canlılardır. Hücre duvarları vardır. Bu yapı bitkilerdeki gibi selüloz yapılı değildir. Kitin adı verilen bir polisakkaritten oluşur. Glikozun fazlasını glikojen olarak depolarlar. Bir hücreli mayalar hariç, mantarların vücutları hif olarak adlandırılan ince iplikçiklerden oluşur. Hifler birbiri içinde dallanıp birleşerek miselyum yapılarını meydana getirir. Miselyumlar mantarın toprağa tutunmasını sağladığı gibi beslenmesine yardımcı olur. Miselyumdan dışarı salgılanan enzimler polimer besinlerin sindirilmesini sağlar. Oluşan monomerler miselyumlar yardımıyla emilerek alınır. Hif Miselyum ÜNİTE 2 Küf mantarları tarafından çürütülen çilekler Genellikle eşeysiz ve eşeyli evrenin birbirini takip ettiği bir üreme şekilleri vardır. Bazı mantarlar sadece eşeysiz ürerken, bazıları tümüyle eşeyli ürer. Mantarlar eşeyli ya da eşeysiz olarak üretilen sporları salarak ürerler. Çok fazla miktarda üretilen sporlar rüzgâr ve su gibi faktörlerle taşınır. Uygun ortamlara yerleşen sporlar çimlenerek miselyumları oluşturur. Bu özellikleri sayesinde mantarlar geniş alanlara yayılma şansı bulmuşlardır. Havaya saçılan mantar sporlarının yeryüzünden 160 km yükseklikte bile bulunabildikleri saptanmıştır. Mantarların Biyolojik ve Ekonomik Önemi ile İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Penicillium sebze ve meyvelerde "mavi küf hastalığına" neden olur. Parazit türleri bitki ve hayvanlarda hastalıklara neden olur. Bu canlıların tarım bitkilerine zarar vermesi sonucunda büyük ekonomik kayıplar ortaya çıkar. Küf mantarları sebze, meyve ve diğer yiyeceklerin çürümesine neden olur. Saprofit mantarlar, bakterilerle beraber doğadaki organik atıkları inorganik maddelere çevirerek madde döngülerine büyük katkı sağlarlar. Mantarlar; vitamin, ilaç ve antibiyotik üretiminde görev alır. Birçok hastalığın tedavisinde kullanılan penisilin antibiyotiği, Penicillium cinsi bir küf mantarı tarafından üretilir. Maya mantarları ekmek yapımı, bira ve şarap üretiminde kullanılır. Protein, vitamin ve mineral bakımından zengin olduklarından besin olarak tüketilirler. Bitkilerin %80'i mantarlarla mikoriza adı verilen birliktelikleri oluşturur. Bu yapı bitki gelişimini hızlandırdığı için tarımdaki verimliliği artırır. 247

115 ÜNİTE 2 Lezzet ve çeşnileriyle ağzının tadını bilen gurme aşçıları tarafından çok sevilip aranan domalan, gerçekte domalan diye bilinen Tuber mantarının toprak altında gelişen eşeyli üreme organından başka bir şey değildir. Harikulâde lezzetine karşılık, domalan mantarları küçük kirli bir taş parçası ya da patates gibi görünürler. Bir türü (T. magnetum) beyaz renkli, bir diğeri de (T. melanosporum) siyah renkli domalan üretir. Domalan mantarların Güney Avrupa da, Yeni Zelanda da Avustralya da ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki geniş ağaç plantasyonlarında (dikim alanlarında) kültürü yapılır. Çünkü Tuber, meşe, huş ve Amerikan cevizi gibi orman ağaçlarının ektomikorizal ortağıdır ve temel besinlerini bu bitkilerden alır. Bu mantarları laboratuvar koşullarında üretmek için pek çok araştırmalar yapılmış; fakat bu çalışmalarda, onları ev sahibi bitkilerinden ayrı olarak satışa sunulacak miktarlarda üretmek mümkün olmamıştır. Okuma Metni Altın Mantar: Domalan Genç me şe fi dan la rı nın kök le ri uy gun mantar türünün miseli ile aşılandıktan (bulaş tı rıl dık tan) son ra, bu fi dan lar dikim alanına (plan tas yo na) ak ta rı lır ya da ağaç lar dikildikten sonra domalan miseli plantasyonun toprağına ilave edilir. Domalan kültürü sırasında karşılaşılan bir sorun, onlarla yarı şan di ğer ek to mi kor i zal man tar tür le ri nin ortama yerleşmesi ve ağaçlar tarafından sağlanan besinlere ortak olup verimin azaltması na yol aç ma la rı dır. Do ma lan la rın ha sat edi le bi le cek bo yu ta ulaş ma sı (bir kaç mi limet re den 10 cm ka dar de ği şen çap lar da) aşağı yukarı 10 yıl alır. Domalanların gelişti ği yer ler ka zıl ma dan ön ce be lir len me li dir. Doğal ormanlarda, kazıcı hayvanlar Tuber i çıkarıp dağıtırlar. Üreme organlarından salınan kimyasal maddeler, bu hayvanları cezp eder ler. Hay van lar kaz dık ça, üre me or ganlarını parçalar ve sonuçta sporları dağıtırlar. Toprakta gömülü olan bu hazinelerin yerini bul mak için, in san lar uzun za man dır bu amaçla eğitilmiş domuzları ve köpekleri kullanmaktadır. Domalan kültürü ve üretimi çok yoğun işgücü ve zaman gerektirdiği için, piyasaya az miktarda sunulmaktadır. Bu nedenle talep (ki, yılda sadece, yaklaşık 20 ton olmasına rağmen) sunulanı aşmaktadır. Bu nedenle de fiyatlar çok yüksektir. Örneğin, beyaz domalanın kilosu 3000 Amerikan dolarına satılmaktadır. Sonuç olarak domalan üreticileri satın aldıkları mantar misellerinin (halk deyimiyle mantar aşılarının veya tohum larının) doğru türe ait olduğundan ve plantasyonlarda onlarla rekabet edici diğer türleri içermediğinden emin olmak istemektedir. Bu sorunlar günümüzde DNA teknolojisi ile çözülmektedir. Moleküler teknikler, domalan türlerini tayin etmeye ve çok küçük bir yabancı tür miselini bile belirlemeye olanak sağlamaktadır. Domalan mantarı 248

116 III. BİTKİLER ÂLEMİ Protista âlemini incelerken alglerin suda yaşayan canlılar için oksijen ve besin ürettiğini belirtmiştik. Bitkiler benzer bir işlevi karalarda gerçekleştirirler. Fotosentez olayı ile besin ve oksijen ürettikleri için kara ekosistemlerinin vazgeçilmez unsurlarıdır. Bitkilerin genel özellikleri aşağıda verilmiştir: Çok hücreli, ökaryot canlılardır. Kloroplast içerdikleri için fotosentez ile kendi besinini üretebilen ototrof canlılardır. Tamamı ototrof olarak bilinse de az da olsa parazit bitkilerde bulunur. Hücre duvarları selüloz yapılıdır. ÜNİTE 2 Glikozun fazlasını nişasta olarak depolarlar. Organizasyonları oldukça gelişmiş olup toprağa bağlı olarak yaşarlar. Canlılıklarını devam ettirebilmeleri için güneş ışığı, su, mineral ve gaz alışverişi gereklidir. meyve çiçek tohumlar organ tomurcuk sürgün sistemi dal doku gövde yaprak kök özelleflmifl hücreler kök sistemi Bitkiler büyük bir çeşitlilik gösterirler. Yukarıda tohumlu bir bitkinin temel kısımları ve organizasyonu gösterilmiştir. 249

117 ÜNİTE 2 Bitkilerin Sınıflandırılması Bitkiler damarsız tohumsuz, damarlı tohumsuz ve damarlı tohumlu olmak üzere üç farklı grupta incelenirler. Damarsız tohumsuz bitkiler B TK LER Damarl tohumsuz bitkiler Damarl tohumlu bitkiler Açık tohumlu bitkiler Kapalı tohumlu bitkiler Tek çenekli bitkiler Çift çenekli bitkiler 1 Damarsız Tohumsuz Bitkiler İletim demetleri olmayan bitkilerdir. Çiçeksiz bitkiler olup tohum oluşturamazlar. Gelişmişlik derecelerine göre ciğer otları, boynuzlu ciğer otları ve kara yosunları olmak üzere üç farklı grupta incelenirler. Kara yosunları karasal ortamlarda yaşamalarına rağmen nemli bölgeleri tercih ederler. Gerçek kök, gövde ve yaprak içermezler. Sporofit, gametofit ve rizoit olmak üzere üç farklı kısımdan oluşurlar. Bitkiler ve mantarlar âleminde yer alan canlılarda; I. Hücre zarı üzerinde hücre duvarına sahip olma II. Güneş enerjisini kullanarak kendi besinini üretme III. Glikozun fazlasını nişasta olarak depolama özelliklerinden hangileri ortaktır? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III Bitki ve mantar hücrelerinde hücre duvarı ortaktır. Bitkiler ototrof, mantarlar ise heterotrof beslenir. Bitkiler glikozun fazlasını nişasta, mantarlar ise glikojen olarak depolar. Yanıt A 2 Damarlı Tohumsuz Bitkiler Organik ve inorganik maddelerin taşınması için özelleşmiş iletim demetlerine sahiptirler. Gerçek kök, gövde ve yaprakları bulunur. Kökten alınan su ve minerallerin yaprağa, yaprakta oluşan organik besinlerin köklere taşınması iletim demetleri ile gerçekleştirilir. Tohum oluşturamazlar ve metagenez ile ürerler. 250

118 Üreme döngüleri kara yosunlarına benzese de bazı farklılıklar gösterir. Sporofit kısmı kloroplast içerdiğinden fotosentezle besin üretebilir. Kibrit otları, at kuyrukları ve eğrelti otları en çok bilinen örnekleridir. 3 Damarlı Tohumlu Bitkiler İletim demetleri bulunduran ve tohum oluşturan bitkilerdir. Gerçek kök, gövde ve yaprakları bulunur. Tohumları sayesinde yeryüzünde geniş alanlara yayılma şansı bulmuşlardır. Tohum yapısına göre açık tohumlu ve kapalı tohumlu olarak iki gruba ayrılırlar. A Açık Tohumlu Bitkiler Gerçek çiçekleri yoktur. Tohumları çevreleyerek kapalı tutan meyve yapısını içermezler. Tohum açıkta meydana gelir. Bu nedenle açık tohumlu olarak adlandırılırlar. Açık tohumlular odunsu bitkilerdir. Çoğunlukla ağaç ya da ağaçcık, bazıları çalı biçimindedir. Yaprakları iğne veya pul şeklinde olup yavaş yavaş dökülürler. Bu nedenle her zaman yeşil renklidirler. ÜNİTE 2 UYARI Açık tohumlu bitkilerin yapraklarının iğne veya pul biçiminde olması, gözeneklerin yaprak yüzeyinin iç kısmına yerleşmesi, yaprakların kalın bir kütikula ile kaplı olması bu bitkilerin kurak ortamlara uyumunu sağlar. Açık tohumluların en iyi bilinen grubu kozalaklı bitkilerdir. Bu bitkilerde tohum kozalak yapraklarının altında açıkta bulunur. Kozalak pulları açılınca tohumlar yere düşer. Tohumların çimlenmesiyle yeni bitkiler oluşur. Çam, ardıç, ladin, köknar, sedir ve servi kozalaklı bitkilerdir. Sekoya ve ginkgo ise diğer açık tohumlu bitki örnekleridir. B Kapalı Tohumlu Bitkiler Buğday: Tek çenekli bir bitkidir. Gerçek çiçekleri bulunur. Çiçekleri dıştan içe doğru yeşil renkli çanak yaprak, farklı renklerdeki taç yaprak, erkek organ ve dişi organdan oluşur. Dişi organ, erkek organ, taç yaprak ve çanak yaprağı beraber bulunduran çiçeklere tam çiçek denir. Bu yapılardan bir tanesi eksik olan çiçeklere ise eksik çiçek adı verilir. Erkek organ Sapçık Başçık Taç yaprak Tepecik Dişicik borusu Dişi organ Yumurtalık Bezelye: Çift çenekli bir bitkidir. Çanak yapraklar yeşil renkli olup fotosentez yaparlar. Taç yapraklar ise farklı renklerde olup, böceklerin ilgisini çekerek tozlaşma olayına yardımcı olurlar. Çanak yaprak Tohum tasla Tohum taslağı yumurtalığın içinde kapalı olarak bulunur. Tohum taslakları döllenerek tohum haline gelir. Yumurtalık gelişerek meyveyi oluşturur. Tohum oluşumu açık tohumlulara göre farklıdır. Kapalı tohumlu bitkilerde çift döllenme görülür. Sperm çekirdeklerinden bir tanesi yumurta hücresini dölleyerek zigotu oluşturur. Zigot mitoz bölünmeler ile embriyoya dönüşür. Diğer sperm çekirdeği polar çekirdekleri dölleyerek besi doku olarak adlandırılan endospermi meydana getirir. Endospermdeki besinler, tohumun çimlenerek fotosentez yapacak hale gelmesine kadar geçen sürede embriyonun besin ihtiyacını karşılar. 251

119 ÜNİTE 2 Echinacea purpurea bitkisi: Bu bitkinin kökleri ve yeraltı gövdeleri, Kızılderililer tarafından yaraları tedavi etmek için kullanılırdı. Günümüzde de, bunların özütü, soğuk algınlığı ve diğer enfeksiyonlar için satılmaktadır. Bitkilerin Biyolojik ve Ekonomik Önemi ile İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Kara yosunları sulak alanlarda çok küçük hayvan türleri için çok önemli habitatlar oluştururlar. Ayrıca karayosunlarının bir cinsi olan Sphognum bataklık bölgelerde turbayı oluşturur. Turbalıklar, karbon depoları olarak yerkürenin karbondioksit düzeyini ve iklimini düzenlemede çok önemli bir rol oynar. Ölü bitkiler milyonlarca yıl süren kimyasal reaksiyonlar sonucunda günümüzde fosil yakıt olarak bilinen kömüre dönüşür. Kömür, birçok sanayi dalı için önemli bir yakıt maddesidir. Bitkiler insanların en önemli besin kaynağıdır. Mısır, buğday, pirinç ve diğer taneli yiyecekler tahılların meyveleridir. Tahıl tohumlarının endospermleri dünyadaki çoğu insan ve evcil hayvanın ana besin kaynağıdır. Fasulye, domates ve soğan gibi sebzeler ile üzüm, elma, portakal gibi meyveler de insanlar için önemli olan besin kaynakları arasındadır. Çay, kahve, nane ve ıhlamur gibi bitkilerin tohum ya da yaprakları içecek yapımında kullanılır. Zeytin, ayçiçek, fındık, mısır, soya fasulyesi, susam ve pamuk gibi bitkilerin tohumları yağ üretiminde kullanılır. Gül bitkisinin bir çiçeği: Parfümeride kullanılan gül özütleri, sekonder bileşiklerdir. Selüloz ve kağıt üretiminde kozalaklı bitkiler yaygın olarak kullanılır. Eterik yağlar uçucu ve kokuludur. Bu nedenle eterik yağ üreten menekşe, lavanta, yasemin, gül, leylak, karanfil ve nane gibi bitkiler parfümeri, kozmetik ve sabun sanayinde kullanılır. Kekik, ıhlamur, ada çayı ve nane gibi bitkiler doğal ilaç olarak kullanılır. Yüksük otu, haşhaş ve ökaliptus gibi bitkiler ise ilaç sanayinde hammadde olarak kullanılır. Kavak, çam ve meşe gibi odunsu bitkiler kereste yapımında ve mobilya üretiminde kullanılır. Bileşik Kaynak örneği Kullanım örneği Atropin Belladonna bitkisi Göz muayenelerinde göz bebeği genişletici Dijitalin Yüksük otu Kalp tedavisi Mentol Ökaliptus ağacı Öksürük ilaçlarında kullanılır Morfin Haşhaş Ağrı kesici Kinin Kinin ağacı Sıtma önleyici Taksol Pasifik porsuk ağacı Rahim kanseri ilacı Tubokürarin Kürar ağacı Ameliyat sırasında kas gevşetici Vinblastin Cezayir menekşesi Kan kanseri ilacı Bitkisel Kökenli İlaçlar 252

120 VI. HAYVANLAR ÂLEMİ Hayvanlar âlemi büyük bir çeşitlilik gösterir. Farklı özelliklere sahip olsalarda, tüm hayvanlarda beslenme, solunum, hareket, dolaşım, boşaltım, tepki ve üreme gibi fonksiyonlar gerçekleşir. ÜNİTE 2 Omurgasız bir hayvan olan yengeç Hayvanlar alemindeki canlıların sınıflandırılmasında rol oynayan temel faktörler şunlardır: Hayvan hücrelerinin çeşitliliği ve organizasyon düzeyi sınıflandırılmada kullanılan en önemli faktörlerden biridir. Hayvanların gelişmişlik düzeyi arttıkça hücre çeşitliliği ve organizasyonu da artar. Erken embriyonik gelişme sırasında oluşan tabaka sayısı hayvanların sınıflandırılmasında önemli bir kriterdir. Sünger gibi basit yapılı hayvanlarda gastrula evresinde iki tabaka (endoderm ve ektoderm) oluşurken, çoğu hayvanda gastrula evresinde üç tabaka oluşur (endoderm, mezoderm ve ektoderm). Hayvanlarda radiyal ve bilateral olmak üzere iki tip simetri görülür. Deniz şakayığı, hidra ve deniz yıldızı gibi omurgasızlarda radiyal simetri görülürken, istakoz, kurbağa ve insan gibi canlılarda bilateral simetri görülür. (a) Radiyal ( fl nsal) simetri (b) Bilateral simetri Hayvanların sınıflandırılmasında vücut boşluğunun bulunup bulunmaması önemli bir kriterdir. Sindirim kanalı ile vücut örtüsü arasında boşluk bulunmayan canlılara asölomat denir. Vücut boşluğu olan canlılar ise yapısına göre psödosölomat ve sölomat olarak ikiye ayrılır. Hayvanlar alemi daha önce belirttiğimiz kriterlere bağlı olarak omurgasız, ilkel omurgalı ve omurgalı olmak üzere üç ana grupta incelenir. A. OMURGASIZ HAYVANLAR Hayvanlar aleminin büyük bir kısmı omurgasız hayvanlardan oluşur. Omurgası olmayan canlılardır. Bazıları suda, bazıları karada yaşamaya uyum sağlamıştır. Hücre özelleşmesinde ve sistemsel özelliklerinde bazı farklar bulunur. Omurgasız hayvanların sınıflandırılması aşağıdaki tabloda verilmiştir. OMURGASIZ HAYVANLAR Süngerler Sölenterler Solucanlar Yumuflakçalar Eklem Bacaklılar Derisi Dikenliler Omurgalı bir hayvan olan orangutan Yassı solucanlar Yuvarlak solucanlar Halkalı solucanlar Kabuklular Araknidler Çok ayaklılar Böcekler 253

121 ÜNİTE 2 a Deniz anaları 1. Süngerler Çoğu denizlerde, çok az bir kısmı tatlı sularda yaşayan canlılardır. Vücutlarında iki hücre tabakası bulunur. Belirgin bir simetrileri yoktur. Sinir ya da kas gibi özelleşmiş hücreleri yoktur. Dokulaşma görülmez. Su, por adı verilen deliklerden spongosöl adı verilen merkezi boşluğa Epidermis çekilir. Daha sonra oskulum adı verilen büyük bir delik aracılığıyla süngerden dışarı akar. Bu sırada sudaki mikroskobik besinler hücre içine alınarak sindirilir. Por Su ak fl Spongosöl Oskulum İki sıralı hücre tabakasından oluştuğundan, gaz alış verişi ve boşaltım vücuda giren suyla hücreler arasında difüzyon ile gerçekleşir. Kalsiyum karbonat gibi inorganik ya da spongin gibi organik maddelerden oluşan bir iç iskeletleri vardır. Eşeyli ve eşeysiz çoğalabilirler. Çoğu hermafrodittir. Yani bir birey hem sperm hem de yumurta üretebilir. Basit yapılı olduklarından rejenerasyon yetenekleri fazladır. Banyo süngeri, vazo süngeri ve cam süngeri gibi örnekleri bulunur. b Denik şakayığı UYARI Hayvanlar âlemindeki canlılarda gelişmişlik düzeyi arttıkça rejenerasyon yeteneği azalır. 2. Sölenterler Çoğu denizlerde yaşayan, on binin üzerinde türe sahiptir. Vücutları süngerler gibi iki hücre tabakasından oluşur. Radiyal (ışınsal) simetriye sahiptirler. Dokulaşma görülür. En basit formda kas ve sinire sölenterler grubunda rastlanır. Sölenterlerde diffus (ağsı) sinir sistemi bulunur. Merkezileşme olmadığı için uyarılara tüm vücut tepki verir. UYARI Özelleşmiş ilk sinir sistemine sölenterlerde rastlanır. c Deniz mercanları Sölenter grubuna ait bazı örnekler Tentakül adı verilen uzantılarıyla besinlerini yakalar ve hareket ederler. Vücutlarının merkezinde gastrovaskuler boşluk bulunur. Bu boşluğa açılan tek bir delik hem ağız hem de anüs olarak işlev görür. Tentaküller ile gastrovaskuler boşluğa itilen besinler belirli bir oranda hücre dışında sindirilir. Hücre içine alınan besinlerin sindirimi tamamlanır. 254

122 Gövde Polip A z/anüs Tentakül Gastrovaskuler boflluk Gastrodermis Mesoglea Epidermis Tentakül A z/anüs Medüz (a) Polip: Deniz şakayığı (b) Medüz: Deniz anası UYARI Sölenterlerde hücre dışı ve hücre içi sindirim görülür. Genellikle polip ve medüz olmak üzere iki tipte bulunurlar. Polipler genellikle hareketsiz olup denizlerin dip kısımlarında sabit olarak yaşarlar. Hidralar ve deniz şakayıkları polip formunun örnekleridir. Medüzler hareketlidir. Deniz anaları en önemli medüz örnekleridir. Polipler başkalaşım geçirerek medüzlere dönüşür. Solunum, boşaltım ve dolaşım organları bulunmaz. Madde alınımı, taşınımı ve atılımı difüzyonla gerçekleşir. Vücutlarının dış kısmında canlıyı düşmanlara karşı koruyan yakıcı kapsüller bulunur. ÜNİTE 2 Eşeyli ve eşeysiz üreme görülür. Eşeysiz üreme tomurcuklanarak gerçekleşir. Hidra, deniz anası, deniz şakayığı ve mercanlar bu grubun bazı örnekleridir. UYARI Sünger ve sölenter grubunun embriyolarında endoderm ve ektoderm tabakaları bulunurken, mezoderm tabakası bulunmaz. 3. Solucanlar Bu gruptaki canlılar yassı, yuvarlak ve halkalı solucanlar olmak üzere üç alt gruba ayrılır. a. Yassı solucanlar Yumuşak, ince ve yassı bir vücut yapıları vardır. Serbest yaşayan türler mikroskobik olmasına karşın bazı bağırsak şeritlerinin boyu 20 metreyi aşar. Tatlı su, deniz ve rutubetli topraklarda yaşarlar. Büyük bir kısmı ise insan ve diğer hayvanlarda parazit olarak yaşar. Bilateral simetriye sahiptirler. Tek ucu açık olan dallanmış bir sindirim sistemleri vardır. Parazit yaşayanların bazılarında sindirim sistemi yoktur. Bir yassı solucan UYARI Vücutlarında ektoderm, endoderm ve mezoderm olmak üzere üç tabaka bulunur. İp merdiven şeklinde merkezileşmiş sinir sistemleri vardır. Fazla suyun atılması için özelleşmiş bir organ olan protonefridyum (alev hücreleri) bulunur. 255

123 ÜNİTE 2 Avusturalya toprak solucanı: Bazı dev Avustralya toprak solucanları yılanlardan daha büyüktür. Yassı solucanlarda gaz değişimi ve dolaşım için özelleşmiş organlar yoktur. Madde iletimi difüzyon ile sağlanır. Eşeyli ve eşeysiz üreme görülür. Bir çok türü hermafrodittir. Planarya, karaciğer kelebekleri, şeritler ve tenyalar bu grubun örnekleridir. UYARI Merkezi sinir sistemi ve özelleşmiş bir boşaltım organının bulunduğu ilk hayvan grubu yassı solucanlardır. b. Yuvarlak solucanlar Vücut yüzeyleri yumuşak ve esnek olup segment içermezler. Nemli topraklarda, tatlı sularda ve denizlerde yaşarlar. Çoğu insan ve hayvanlarda parazit olarak yaşar. Bazıları ise ayrıştırıcıdır. Ağızla başlayıp anüsle biten iki ucu açık sindirim sistemi bu canlılarda görülür. Genelde ayrı eşeylidirler. Çoğunda eşeyli üreme görülür. Bağırsak solucanı (ascaris), tirişin, kancalı kurt bu grubun örnekleridir. c. Halkalı solucanlar Bir seri kaynaşmış halkayı andıran segmentli vücut şekli bu canlıların en belirgin özelliğidir. Çoğu tatlı sularda, denizlerde ve nemli topraklarda yaşarlar. Toprağın havalandırılmasında ve organik atıkların parçalanmasında görev alırlar. İki ucu açık sindirim kanalları ile beyin ve sinir kordonlarından oluşmuş sinir sistemleri vardır. Kas ve vücut sıvılarından oluşan hidrostatik iskeletleri vardır. Kapalı dolaşım görülür. Boşaltım organı olarak nefridyum bulunur. Genelde deri solunumu yaparlar. Suda yaşayanlarında solungaç solunumu görülür. Çoğu hermafrodittir, fakat karşılıklı döllenme gerçekleştirirler. Rejenerasyon yetenekleri gelişmiş olup eşeysiz olarak da üreyebilirler. Toprak solucanı, poliket, yılbaşı ağacı solucanı ve sülükler bu grubun örnekleridir. UYARI Yılbaşı ağacı solucanı: Tüp içe ri sin de yaşa yan yel pa ze so lu can la rı, baş kıs mı nı süs le yen tüy şek lin de ki ya pı la rı, gaz de ği şi min de ve de niz suyun da süs pan si yon ha lin de bu lu nan be sin par tikül le ri ni top la ma da kul la nır lar. Bu tür, yıl başı ağa cı so lu ca nı ola rak bi li nir. 4. Yumuşakçalar Omurgasız hayvanların bazılarında dolaşım sistemi bulunmazken bazılarında ise açık dolaşım görülür. Halkalı solucanlarda gelişmiş bir özellik olan kapalı dolaşım görülür. Vücutları yumuşak ve çoğunlukla kabukludur. Segment içermezler. Çoğu denizlerde bazıları tatlı sularda ve karada yaşar. 256

124 Mid ye: Bu ta rak mid ye si, men te şe li ka bu ğu nun iki ya rı sı ara sın dan dı şa rı yı gö zet le yen çok sa yı - da gö ze sa hip tir. Bilateral simetri görülür. Vücutları üç ana kısımdan oluşur; hareket için kullanılan kaslı ayak, organların bulunduğu iç kitle ve iç organları örtüp, kabuğu (eğer varsa) salgılayan manto. Ağızlarında besinlerin parçalanmasını sağlayan diş benzeri yapılar bulunur. Bunlara radula adı verilir. Yumuşak vücutlu olmalarına rağmen çoğu kalsiyum karbonattan yapılan kabuk ile korunur. Suda yaşayanların solunum organı solungaçlardır. Karada yaşayanların manto boşluğu akciğer olarak işlev görür ve hava ile gaz değişimini sağlar. UYARI ÜNİTE 2 Açık dolaşım görülür. Ahtapot ve mürekkep balığı gibi yumuşakçalarda ise kapalı dolaşım sistemi bulunur. Sindirim sistemleri iki açıklı, boşaltım organları nefridyumdur. Çoğu ayrı eşeyli, bazı salyangozlar ise hermafrodittir. Çok sayıda sperm ve yumurta üretirler. Genelde dış döllenme görülür. Ahtapot, midye, mürekkep balığı, salyangoz ve kiton bu grubun örnekleridir. ç kitle Nefridyum Kalp Manto Kabuk Radula Radula A z Anüs Solungaç Ayak Sinir fleritleri Bir salyangozun anatomisi A z 5. Eklem Bacaklılar Ki ton. Kı yı böl ge sin de yer alan ka ya la ra sı kı ca tu tu nan bu ki ton (sı nıf Polyp la cop ho ra), yu muşak ça la rın bu sı nı fı nın ti pik özel li ği olan se kizpla ka lı ka bu ğa sa hip tir. Dünyada yaşayan hayvan türleri içinde en büyük canlı grubudur. Bilenen her üç organizmadan ikisi bu gruba aittir. Tür çeşitliliği, yayılış ve sayıları düşünüldüğünde tüm hayvan şubeleri içerisinde en başarılı grup olarak kabul edilir. Kitin ve proteinden oluşmuş bir dış iskeletleri vardır. Bazıları deri değiştirir. Açık dolaşım sistemine sahiptirler. Bilateral simetri görülür. UYARI Sahip oldukları çizgili kaslar hızlı hareket etmelerini sağlar. Hareket organları eklemlidir. 257

125 ÜNİTE 2 Sindirim sistemleri iki açıklıklı olup, merkezileşmiş bir sinir sistemleri vardır. Segmentli bir yapıları vardır. Vücutları baş, göğüs ve karın olmak üzere üç bölgeden oluşur. Solunum organı olarak trake, solungaç ya da kitapsı akciğer içerirler. Özelleşmiş boşaltım organları bulunur. Kabuklular, araknidler, çok ayaklılar ve böcekler şeklinde gruplara ayrılırlar. a. Kabuklular Çoğu tatlı su ve denizlerde yaşarlar. Vücutlarının dışında sert bir kabuk bulunur. Örümcekler ördükleri ipek ağlarla avlarını yakalarlar. Solungaç solunumu yaparlar. Vücutları iki ya da üç bölgeye ayrılmıştır. Başlarında iki çift anten bulunur. Yengeç, istakoz, kerevit ve karidesler bu grubun örnekleridir. b. Araknidler (Örümcekler) Çoğu karada yaşasa da, sularda yaşayan türleri vardır. Baş ve göğüs bölgesi kaynaşmıştır. Dört çift bacak içermesiyle diğer eklem bacaklılardan ayrılır. Örümceklerin solunum organı kitapsı akciğerdir. Bazıları ördükleri ipek ağ sayesinde uçan böcekleri yakalarlar. Örümcek, akrep ve kene bu grubun üyesidir. c. Çok ayaklılar Akrepler genelde geceleri avlanır. Genellikle karasal ortamlarda yaşarlar. Vücutları uzun ve bölmelidir. Her bölmede ayak bulunur. Çiyanlarda her bölmede bir çift, kırkayakta ise iki çift ayak vardır. Kırkayaklar çürümekte olan yaprak ve diğer bitkisel maddelerle beslenirler. Çiyanlar ise ürettikleri zehirleri avlarını felç etmede ve savunmada kullanırlar. Kırkayak ve çıyan bu grubun örnekleridir. d. Böcekler Çiçeklerin bal özüyle beslenen bir arı Hemen her çeşit karasal habitatta ve tatlı sularda yaşarlar. Diğer tüm canlı gruplarının sahip olduğu toplam tür sayısından daha fazla sayıda türe sahiptirler. Vücutları baş, göğüs ve karın olmak üzere üç bölümden oluşur. Uçma böceklerin en önemli özelliklerinden biridir. Genellikle iki çift kanatları ve üç çift bacakları bulunur. Baş bölgesinde bir çift anten vardır. Açık dolaşım sistemine sahip olup, trake solunumu yaparlar. Boşaltım organları malpighi tüpleridir. Amonyağı ürik asite çevirerek vücutlarından uzaklaştırırlar. 258

126 Bö cek ler de uç ma. Bu he li kop ter bö ce ği nin ki gi bi, bö cek le rin ka nat la rı, de ği şi kli ğe uğ ra mış bir üye olma yıp kü ti kü la nın yan la ra doğ ru uza ma sıy la oluşmuş tur. Ba zı bö cek ler, tho rak sı kap la yan tüm küti kü la nın bi çi mi ni de ğiş ti ren kas la rı kul la na rak, sa ni ye de bir kaç yüz ke re ola cak şe kil de ka nat la rı - nı çır par lar. Ka nat lar çır pıl dı ğın da on lar açı la rı değiş ti rir ve hem aşa ğı hem yu ka rı çır pıl ma lar da, ha va ya yük sel me ger çek le şir. UYARI Karın Göğüs Bafl Anüs Kalp Antenler Bileflik göz Sindirim sistemi Malpighi tübülleri Trake borular Sinir fleridi Bir böcek olan çekirgenin anatomisi Beyin gangliyonu (beyin) Böceklerde solunum gazlarının taşınımı kitinden yapılan trake boruları ile gerçekleştirilir. Kanlarında solunum gazı ve pigmenti bulunmaz. Kanları solunum pigmenti içermediğinden renksizdir. ÜNİTE 2 Genellikle eşeyli olarak ürerler ve gelişimleri sırasında başkalaşım geçirirler. Bit, sinek, karınca, kelebek, çekirge, arı ve pire bu grubun örnekleridir. 6. Derisi Dikenliler Tamamı denizlerde yaşarlar. Genellikle embriyo döneminde bilateral, ergin dönemde radiyal simetri görülür. Kalker plakçıklarından oluşan bir iç iskeletleri vardır. Bu yapının üzerinde dikensi çıkıntılar bulunur. Su damar sistemi olarak adlandırılan açık dolaşıma sahiptirler. Vücutlarının alt kısımlarında tüp ayak (vantuz) denilen yapılar bulunur. Tüp ayaklar hareket, beslenme ve gaz değişiminde işlev görür. Eşeyli ve eşeysiz üreme görülür. Rejenerasyon yetenekleri gelişmiştir. Solungaç solunumu yaparlar. Deniz yıldızı, deniz kestanesi, deniz hıyarı ve deniz zambağı bu grubun örnekleridir. Bir mercan üzerindeki deniz yıldızı Bir deniz kestanesi 259

127 ÜNİTE 2 B. İLKEL KORDALILAR Denizlerde yaşayan hayvanlardır. Sırt kısımlarında küçük bir omurga taşırlar. Basit bir iç iskeletleri ve sindirim sistemleri vardır. Kapalı dolaşım görülür. Gaz alış verişini vücut yüzeyleri ile yaparlar. Amfiyoksüs ve tulumlular en bilinen örnekleridir. İlkel kordalı ve omurgalı hayvanlar birlikte kordalı olarak adlandırılır. Bir hayvanın kordalı olarak adlandırılabilmesi için dört özelliğe sahip olması gerekir: 1. Yaşamlarının en az bir döneminde sırt bölümlerinde bulunan içi boş bir sinir kordonu taşırlar. 2. Sindirim borusu ve sinir kordonu arasında yer alan ve destek sağlayan notokord bulundururlar. Kuma gömülü olarak bulunan bir amfiyoksüs 3. Solungaç yarıklarına sahiptirler. 4. Vücudun arka bölümüne uzanan bir kuyruk bulundururlar. Kas segmentleri Notokord Sırtta içi boş sinir kordonu Beyin Kaslı kuyruk Anüs Solungaç yar klar Kordalıların ortak özellikleri A z C. OMURGALILAR Kordalıların tümünde bulunan içi boş sinir kordonu omurgalılarda beyin ve omuriliği, notokord ise gelişerek omurgayı oluşturur. Bilateral simetriye sahip canlılardır. Tamamında iç iskelet ve kapalı dolaşım sistemi bulunur. UYARI Sinir sistemleri merkezileşmiş olup kafatası içinde korunan gelişmiş bir beyinleri vardır. Sinir demetleri omurganın içinde olup, canlının sırt (dorsal) kısmında bulunur. Solunum pigmenti hemoglobin alyuvarlarının içinde olup, kanları kırmızı renklidir. Boşaltım organları böbrektir. Balıklar, amphibiler, sürüngenler, kuşlar ve memeliler olmak üzere beş farklı sınıfta incelenirler. Omurgalılar Balıklar Amphibiler Sürüngenler Kuşlar Memeliler 260

128 Çenesiz bir balık 1. Balıklar Denizlerde ve tatlı sularda yaşayan omurgalı hayvanlardır. Solungaç solunumu yaparlar. Çoğunun vücut yüzeyi pullarla kaplıdır. Genellikle yüzgeç bulundururlar. Kalpleri bir kulakçık ve bir karıncık olmak üzere iki odacıktan oluşur. Kalplerinde sadece oksijence fakir kan bulunur. Soğukkanlı canlılardır. Temel azotlu atıkları amonyaktır (NH 3 ). Genellikle dış döllenme dış gelişme görülür. Kıkırdaklı balıklarda ise iç döllenme gerçekleşir. ÜNİTE 2 Çenesiz, kıkırdaklı ve kemikli balıklar olmak üzere üç grupta incelenir. Çenesiz balıkların çene ve dişleri yoktur. Erginlerinde de notokord vardır. Vücutlarında pul bulunmaz. Bazıları parazit beslenir. Kıkırdaklı balıkların iskeletleri kıkırdak yapılı olup kemik içermez. Diğer balıklardan farklı olarak iç döllenme görülür. Vatoz ve köpek balıkları bu grubun örnekleridir. UYARI Köpek balıklarının yüzme keseleri olmadığı için, hareket etmezlerse batarlar. Bu nedenle sürekli yüzerler. Köpek balığı Kemikli balıklarının üç tane belirgin özelliği vadır. Bunlar kemik yapılı iskelet, yüzme keseleri ve pullardır. Yüzme keseleri balığın su içinde batmasını engeller. Bu yapı sayesinde balıklar sürekli hareket etmek zorunda kalmazlar. Böylece enerji kaybı engellenir. Pullar ince ve sert olup vücudu korur. Genellikle dış döllenme görülür. Bildiğimiz balıkların çoğu bu gruba aittir. Hamsi, alabalık, levrek ve ton balığı bu grubun örnekleridir. 2. İki Yaşamlılar (Amphibia) Hem karada hem de suda yaşarlar. Bu nedenle bu canlılara iki yaşamlı anlamına gelen amphibia adı verilir. Bir çoğu gelişimleri sırasında metamorfoz (başkalaşım) geçirirler. Larva metamorfoz Ergin ( ribafl ) ( kurba a) Yaşamları boyunca üç tip solunum organı görülür. Larvaları solungaç, erginleri deri ve akciğer solunumu yapar. Derileri ince ve nemlidir. Böylece solunum gazlarının difüzyonu kolaylaşır. Deri altındaki bezlerden sürekli salgılanan mukus derinin nemli kalmasını sağlar. UYARI Sarı levrek Ergin kurbağaların akciğerleri basit yapılıdır. Bu nedenle gaz alış verişine deri yardım eder. 261

129 ÜNİTE 2 Kuyruksuz kurbağalar, burada görülen zehirli ok kurbağasında (Dendrobates sp.) olduğu gibi ergin bireylerde kuyruk kaybedilmiştir. Bu tür, tropikal ormanlarda yaşar; derilerindeki zehir bezleri, sinir sistemi üzerinde öldürücü etkiye sahip olan salgı salgılar. Bu salgı, Orta ve Güney Amerika yerlileri tarafından oklarının uç kısımlarına sürülen ok zehri olarak kullanılır. Kalpleri iki kulakçık ve bir karıncık olmak üzere üç odacıktan oluşur. Karıncık ve vücutta karışık kan dolaşır. Soğukkanlı canlılardır. Kış uykusuna yatarlar. Amonyağı üreye çevirerek vücutlarından uzaklaştırırlar. Genelde dış döllenme ve dış gelişme görülür. Semender, ağaç kurbağası, kuyruksuz kurbağalar ve yeşil kara kurbağası bu grubun örnekleridir. UYARI Amonyağın üre ya da ürik asite dönüştürülerek vücuttan uzaklaştırılması su kaybını azaltan bir adaptasyondur. 3. Sürüngenler Genelde karada yaşayan canlılardır. Sıcak ve ılıman iklimde yaşarlar. Akciğer solunumu yaparlar. Vücutları pullarla örtülüdür. Bu nedenle deri solunumu görülmez. Kalpleri iki kulakçık ve bir karıncık olmak üzere üç odacıktan oluşur. Kurbağalardan farklı olarak karıncıkta yarım perde bulunur. Bu yapı oksijence zengin ve oksijence fakir kanın karışmasını engellemez. Vücutlarında karışık kan bulunur. UYARI Timsahlarda kalp dört odacıklı olduğundan, kalpte oksijence zengin ve oksijence fakir kan karışmaz. Timsahlar, kuşların ve dinozorların çok yakın akrabalarıdır. Burada gösterilen bir Amerikan timsahıdır (alligator). Soğukkanlı hayvanlardır. Kış uykusuna yatarlar. Temel azotlu atıkları ürik asittir. Genelde iç döllenme ve dış gelişme görülür. Kertenkele, timsah, kaplumbağa, ve yılan bu grubun örnekleridir. Sürüngen, kuş ve memeliler amniyonlular, balık ve kurbağalar ise amniyonsuzlar olarak gruplanır. UYARI Amniyonluların yumurtalarında allantoyis, koryon, amniyon ve vitellus gibi dört yapı bulunur. Sürüngen ve kuşlarda kabuk bulunurken memelilerde bulunmaz. 4. Kuşlar Karasal omurgalıların en büyük grubudur. Akciğer solunumu yaparlar. Akciğerlere bağlı hava keseleri gaz alış verişini daha verimli hale getirirler. 262

130 Uçmayan bir kuş olan emular Kemiklerin ince ve içlerinin boş olması iskeletlerinin hafif olmasını sağlar. Vücutları keratin yapılı tüylerle örtülüdür. Kalpleri iki kulakçık ve iki karıncık olmak üzere dört odacıktan oluşur. Kalplerinde ve vücutlarında oksijence zengin ve oksijence fakir kan ayrı ayrı dolaşır. Sıcakkanlı canlılardır. Vücut ısılarını ayarlayabilirler. Temel azotlu atıkları ürik asittir. İdrar keseleri yoktur. İç döllenme dış gelişme görülür. Ağızlarında diş yoktur. Mekanik sindirim taşlıkta gerçekleşir. Penguen, devekuşu, kaz, serçe, kartal ve leylek bu grubun örnekleridir. ÜNİTE 2 UYARI Omurgalı şubesine ait balık, kurbağa, sürüngen ve kuş sınıflarında sindirim, üreme ve boşaltım sistemlerinin birleştiği kloak adı verilen bir açıklık bulunur. Kloak, anüsle dışarı açılır. 5. Memeliler Kur yapan albatroslar Hayvanlar aleminin en gelişmiş olduğu sınıftır. Akciğer solunumu görülür. Alveol yapılı akciğer memelilere özgüdür. Vücut örtüleri kıldır. Kalpleri iki kulakçık ve iki karıncık olmak üzere dört odacıktan oluşur. Kalplerinde ve vücutlarında oksijence zengin ve oksijence fakir kan ayrı ayrı dolaşır. Sıcakkanlı canlılardır. Vücut ısılarını ayarlayabilirler. Temel azotlu atıkları üredir. Tamamında iç döllenme, çoğunda ise iç gelişme görülür. Dişilerinde süt bezleri bulunur. Yavrularını sütle beslerler. Ter ve yağ bezleri vardır. Kaslı diyaframa sahiptirler. Bu yapı gövdeyi karın ve göğüs boşluğuna ayırır. Olgun alyuvarlarında çekirdek bulunmaz. Böylece daha fazla hemoglobin bulundururlar. UYARI Akciğerlerinin alveollü, olgun alyuvarlarının çekirdeksiz olması solunum gazlarının alış verişini ve taşınımını hızlandırır. Bu nedenle metabolizmaları hızlıdır. Memeli hariç diğer omurgalıların olgun alyuvarları çekirdeklidir. UYARI Sindirim artıkları diğer omurgalılardaki gibi üreme hücreleri ve idrarla aynı açıklıktan atılmaz. Dışkı sindirim kanalının sonundaki açıklıktan yani anüsten atılır. 263

131 ÜNİTE 2 Dikenli karınca yiyen yumurtlayan bir memelidir. (Gagalı memeli) Memeliler gagalı, keseli ve plasentalı olmak üzere üç grupta incelenir. Gagalı memeliler: Ornitorenk ve dikenli karınca yiyen, yumurta bırakan memelilerdir. Diğer memelilerden farklı olarak yumurtalarında bol miktarda besin (vitellus) bulundururlar. Yumurtadan çıkan yavrular meme uçları olmayan anne karnından süt emerler. Keseli memeliler: Koala, kanguru, bandikot ve opassum bu grubun örnekleridir. Gelişimini tamamlamadan yavru annenin karın kısmında bulunan bir keseye geçer. Bu kesedeki süt bezlerinden beslenerek gelişir. Örneğin, döllenmeden 33 gün sonra doğan bir kırmızı kanguru yavrusu, yaklaşık olarak bal arısı büyüklüğündedir. Arka ayakları gelişmemiştir. Yavrunun ön üyeleri, üreme kanalından çıktıktan sonra sürünerek annesinin kesesine ulaşmak için yeterli güce sahiptir. Bu yolculuk birkaç dakika içinde tamamlanır. Kesedeki süt bezlerinden beslenen yavru gelişimini tamamlar. Plasentalı memeliler: Memelilerin en büyük grubudur. Embriyonik gelişimlerini rahimde (uterusda) tamamlarlar. Anne ve embriyo arasındaki madde alış verişi plasenta adı verilen bir yapı ile gerçekleşir. Yarasa, balina, yunus, fok, kirpi, fil, maymun ve insan bu gruba ait örnekleridir. Keseli memelilerin en bilinen örneği kangurudur. Aşağıdaki grafikte sıcakkanlı ve soğukkanlı hayvanların vücut sıcaklığı ile çevre sıcaklığı arasındaki ilişki verilmiştir. Hayvanların Biyolojik ve Ekonomik Önemi İle İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri Birçok insanın balık olarak bildiği yunuslar memelidir. Vücut s cakl ( C) Çevre s cakl ( C) Sıcakkanlı (kuş, memeli) Soğukkanlı (balık, amphibi, sürüngen) Sıcak kanlı ve soğuk kanlı hayvanların vücut sıcaklığı ile çevre sıcaklığı arasındaki ilişki gösterilmiştir. Su ngerler temizlik işlerinde, ilaç ve kozmetik sanayinde kullanılır. Sölenterler grubuna ait mercanlar ku pe ve kolye gibi su s eşyalarının yapımındakullanılır. Parazit olarak beslenen solucanlar insanlarda önemli sağlık sorunlarının ortaya çıkmasına neden olabilir. Su lu kler tıpta tedavi amaçlı kullanılır. Toprak solucanı açtığı boşluklar ile toprağı havalandırır. Toprağı inorganik madde ve oksijen yönu nden zenginleştirerek bitki gelişimini olumlu yönde etkiler. Yumuşakçaların bazıları insanlar tarafından besin olarak kullanılır. Bazı midye tu rleri ise inci u retir. Eklem bacaklı grubuna ait kabuklular besin ve ekonomik değerleri yu ksek olduğundan özel olarak u retilen istakoz ve karides gibi tu rleri içerir. Böcekler bitkilerin tozlaşmasını sağlayarak ekolojik dengenin devamında önemli bir rol oynarlar. Bazı böcek tu rleri ilaç, kozmetik ve ipek yapımında kullanılır. Zararlı organizmalara karşı yapılan biyolojik mu cadelede de böcekler kullanılır. Arılar besin değeri çok yu ksek olan bal u retimini gerçekleştirir. Balıklar sofralarımızın vazgeçilmez unsurlarından biridir. Ayrıca balık yağı, boya ve parfu meri sanayinde kullanılır. Ülkemizde rağbet görmeyen kurbağalar avrupa u lkelerinde besin olarak tu ketilir. Su ru ngenler, besin zincirindeki konumları nedeniyle tarım u ru nlerindeki verimliliği arttırır. Bazılarının derileri kemer ve ayakkabı gibi aksesuarların u retiminde kullanılır. Tavuk ve hindi gibi ku mes hayvanlarının yumurtası ve eti insanlar için önemli protein kaynaklarıdır. Kanarya ve bu lbu l gibi kuşlar sesleri, tavuskuşu ve papağan gibi kuşlar göru nu mleri ile hayatımıza renk katarlar. İnsanlar koyun ve inek gibi hayvanların etinden ve suẗu nden faydalanır. Özellikle kırsal kesimlerde at ve eşek gibi hayvanların gu cu nden faydalanılır. 264

132 VİRÜSLER Latincede zehir anlamına gelen virüsler cansızlar ile canlılar arasında geçiş formu olarak kabul edilir. Virüsler nükleik asit (genom) ile protein kılıftan (kapsit) oluşan yapılardır. Çok küçük yapıda olduklarından ışık mikroskobuyla görülemeyip ancak elektron mikroskobuyla görülebilirler. Yönetici molekül olarak DNA ya da RNA içerirler. UYARI Aynı virüste DNA ve RNA molekülleri beraber bulunmaz. ÜNİTE 2 En basit yapılı hücreler olan prokaryot hücrelerde bulunan sitoplazma, hücre zarı ve ribozom gibi yapılar virüslerde bulunmaz. Organel ve yeterli enzim sistemleri olmadığından sadece konak bir hücre içinde üreyebilirler. Bu nedenle mecburi hücre içi parazittirler. Parazit bakteriler glikoz ve amino asit gibi besin monomerlerinin bulunduğu ortamlarda üreyebilirler. Virüsler glikoz ve amino asit gibi besin monomerlerinin bulunduğu ortamlarda çoğalamazlar. Konak bir hücre bulamayan virüsler kristal hale geçer ve uzun zaman bu şekilde kalabilirler. UYARI Virüsler konak hücre dışında kristal hale geçmeleri nedeniyle cansız; mutasyona uğramaları ve konak hücre içinde çoğalabilmeleri ile canlılara benzerler. Virüsler çok hızlı mutasyona uğrarlar. Genetik yapıları ve protein kılıfları değiştiğinden virüslerle mücadele etmek zordur. Yaşam faaliyetlerini konak hücre içinde gerçekleştirdiklerinden ve yeterli enzim sistemine sahip olmadıklarından dolayı antibiyotiklerden etkilenmezler. Virüslerle karşılaşan hücrelerin salgıladığı interferonlar, virüslere karşı bağışıklık sağlar. Protein kılıf DNA Virüslerin kuyruk kısmında bulunan enzimler, genomun konak hücreye aktarımı sırasında konak hücrenin zarını eritmek için kullanılır. Virüsler konak hücrelerini, hücre dışındaki reseptör proteinler ile kendi üzerindeki proteinler arasında oluşacak anahtar kilit benzeri etkileşimler sonucu tanırlar. Anahtar - kilit uyumundan dolayı virüsler genel olarak belirli bir konak hücre çeşidine özgüdür. Örneğin çocuk felci ve kuduz virüsü beyin ve omurilikte; grip ve nezle virüsü üst solunum yollarında; AIDS virüsü akyuvarlarda (T lenfosit); sarıhumma virüsü karaciğerde; çiçek, kızamık ve siğil virüsü deride çoğalır. Bakteriyofajın yapısı Kuyruk Virüslerin Çoğalması Virüsler hem ökaryot hem de prokaryot hücreleri enfekte edebilirler. Bakteri hücrelerinin içinde çoğalan virüslere bakteriyofaj veya kısaca faj denir. 265

133 ÜNİTE 2 Bakteriyofajların çoğalması iki şekilde gerçekleşir. Bunlar litik döngü ve lizogenik döngüdür. a. Litik Döngü: Aşağıda bir bakteriyofajın E. coli hücresi (konak hücre) içinde çoğalması şematize edilmiştir. E.coli E.coli DNA sı Bakteriyofaj Faj DNA sı 1 Litik döngü Faj DNA sı Bakteriyofaj kuyruk iplikçiklerini kullanarak E.coli hücresinin dışındaki özgül reseptörlere bağlanır. Bakteriyofajın kuyruk kısmında bulunan enzimler konak hücrenin zarını ve duvarını delerek DNA'sını hücre içine aktarır. 2. Konak hücreye giren bakteriyofaj DNA'sı, bakteri DNA'sını hidroliz ederek hücre yönetimini ele geçirir (Bazen parçalanan bakteri genomu virüs genomuna eklenebilir). 3. Bakteriyofaj DNA'sı bakterinin metabolizmasını (enzim, nükleotit, amino asit, ATP ve ribozom gibi) kullanarak önce kendini eşler, sonra protein kılıfları üretir. 4. DNA'ların protein kılıfların içine girmesi ile yeni bakteriyofajlar oluşur. Bakterinin hücre zarı ve duvarı parçalanır (liziz) ve oluşan yeni bakteriyofajlar serbest kalır. Aşağıda radyoaktif işaretleme yöntemi ile bakteriyofajın çoğalma döngüsünün takibi ile ilgili iki deney verilmiştir. l Deney 1 & Protein kılıfındaki kükürt atomları radyoaktif işaretli bakteriyofaj ile E.coli bakterisi enfekte edilmiştir. Bir süre sonra bakteri içinde radyoaktif işaretli kükürt atomlarına rastlanmamıştır. l Deney 2 & DNA'sı radyoaktif fosfor işaretli bakteriyofaj ile E.coli bakterisi enfekte edilmiştir. Bir süre sonra bakteri içinde radyoaktif işaretli fosfor atomlarına rastlanmıştır. Bu deneylerin sonuçlarına göre bakteriyofaj üremek amacıyla enfekte ettiği bakteri hücresinin içine DNA molekülünü gönderir. Protein kılıf hücre dışında kalır. 266

134 b. Lizogenik Döngü: Hücreyi parçalayan litik döngünün tersine, lizogenik döngü faj genomunun konak hücreye zarar vermeden çoğalmasını sağlar. Aşağıda m fajının E. coli bakterisi içindeki lizogenik döngüsü şematize edilmiştir. ÜNİTE 2 λ fajı 1 Faj DNA s Lizogenik Döngü 5 Faj DNA s na sahip bakteri say s artar Konak hücreye giren bakteriyofaj DNA'sı dairesel bir yapı kazanır. 2. Bateriyofaj DNA'sı bakteri DNA'sının içine entegre olur. 3. Bakteri hüresinin her bölünmesinde faj DNA'sıda onunla birlikte eşlenerek çoğalır. 4. Bazı bakteriyofajlar uzun süre lizogenik döngüde kalabilir. 5. Bazı bakteriyofajlar çevresel etkilerle lizogenik döngüden çıkarak litik döngüye geçerler ve konak hücreyi patlatarak serbest kalırlar. Virüslerin İnsanlarda Neden Olduğu Hastalıklar Virüslerin insanlarda neden olduğu hastalıklara AIDS, grip, herpes, kuduz ve hepatit örnek olarak verilebilir. HIV, AIDS hastalığına yol açar. AIDS (Edinilmiş Bağışıklık Yetmezliği Sendromu): İnsanlarda hastalıklara karşı koruma sağlayan bağışıklık sisteminin, HIV (Human Immunodeficiency Virus/İnsan Bağışıklık Yetmezlik Virüsü) tarafından işlevsiz hale getirilmesi sonucunda ortaya çıkar. AIDSʼli kişilerde bağışıklık sistemi zayıfladığı için vücudun enfeksiyonlara karşı direnci yok olur. Bu nedenle zatürre, kanser gibi hastalıklara yakalanma riski artar ve bu hastalıkların ortaya çıkışı kolaylaşır. AIDSʼli bir kişi genellikle ölümcül enfeksiyonlar sonucu yaşamını yitirir. HIV, bulaştıktan sonra AIDS hastalığının belirtileri kişinin yaşam koşullarına ve direncine göre birkaç yıl hatta bazen daha uzun süre sonra ortaya çıkar. HIV bulaştığı vücutta çeşitli hücrelere yerleşerek çoğalır. Vücut direnci zayıflayan hastada normalde zararsız olan, hafif geçen ya da ender rastlanan birtakım hastalıklar ortaya çıkar. Ayrıca lenf bezlerinde büyüme, nedeni bilinmeyen uzun süreli ateş, gece terlemeleri, ağızda mantar enfeksiyonu, ağız ve deride tekrarlayan uçuk, kilo kaybı, ishal, öksürük görülür. Kesin tanı için anti-hiv (Eliza) testi yapılır. HIV vücut dışında uzun süre yaşayamaz. Bulaşması için vücut sıvılarının doğrudan teması gerekir. Cinsel ilişki, kan nakli ve ortak şırınga kullanımı bu virüsün bulaşmasına yol açan en önemli faktörlerdir. Ayrıca plasenta ya da süt yoluyla virüsü taşıyan anneden bebeğine bulaşır. Buna karşılık HIV, aynı ortamda bulunma, öksürükle, hapşırıkla ya da el sıkışma gibi olağan temaslarla bulaşmaz. AIDSʼden korunmak ve yayılmasını önlemek için aşağıda belirtilen durumlara dikkat edilmelidir: Korunmasız cinsel ilişkiye girilmemelidir. 267

135 ÜNİTE 2 Kan nakli sırasında, AIDS testi yapılmamış, kontrol edilmemiş kan kesinlikle kullanılmamalıdır. Kullanılmış ve dezenfekte edilmemiş şırınga, iğne, cerrahi aletler, jilet, makas, diş hekimliği aletleri vb. kesinlikle kullanılmamalıdır. Açık yaralar, vücuda virüsün girişini engellemek için bantla kapatılmalıdır. HIV taşıyan kişi kesinlikle kan bağışlamamalıdır. HIV bulunduran vücut sıvılarının (kan, sperm vb.) yaralı bir dokuya teması engellenmelidir. Grip: Solunum yollarına yerleşerek burada çoğalan bir virüsün yol açtığı bulaşıcı bir hastalıktır. Hastalığın belirtileri virüs vücuda girdikten 1-2 gün sonra ortaya çıkmaya başlar. Grip hastası kişilerde yüksek ateş, halsizlik, terleme, şiddetli kas ve eklem ağrıları, kuru öksürük, baş ağrısı gibi belirtiler görülür. Grip, sağlıklı insanlarda ortalama bir haftada geçmesine rağmen; yaşlılarda ve kronik hastalığı olan kişilerde (kalp, akciğer, AIDS, şeker vb. hastalıklar) çok daha ağır seyreder ve zatürre, beyin iltihabı gibi ölümle sonuçlanabilecek hastalıklara yol açabilir. Gribe neden olan virüs, kişi hapşırınca ya da öksürünce su damlacıkları halinde havaya yayılır ve aynı havayı soluyan başka kişilerin solunum yollarına girerek yerleşir. Ayrıca hasta kişilerle temas edilmesi ve hasta kişilerle ortak eşya (havlu, bardak, çatal vb.) kullanılması virüsün bulaşmasını sağlar. Grip, virüslerin neden olduğu bir hastalıktır. Grip tedavisinde antibiyotik kullanımı işe yaramaz. Çünkü antibiyotikler virüslere değil bakterilere etki eder. Grip virüsünün genomu sürekli değişime uğrar ve bu nedenle gribe karşı kesin etkili bir aşı geliştirilememiştir. Grip virüsünün yapısını değiştirmesi nedeniyle, vücudun bir grip türüne karşı kazandığı bağışıklık, ertesi yıl ortaya çıkan yeni bir grip salgınına karşı genelde etkisiz olur. Hastalık yaklaşık bir hafta içinde kendiliğinden iyileşir. Ancak iyice dinlenmek, bol sulu gıdalar, taze meyve ve sebzeler tüketmek iyileşmeyi hızlandırır. Gripten korunmak ve yayılmasını önlemek için aşağıda belirtilen durumlara dikkat edilmelidir: Hasta kişi ile direkt veya yakın temastan kaçınılmalıdır. Hasta kişinin ağız-burun akıntılarıyla temas etmiş olan eşyalar kullanılmamalıdır. Gerekli olmadıkça kalabalık yerlerden uzak durulmalıdır. Eller sabunla sık sık yıkanmalıdır. Yaşlılar, kronik hastalığı olan kişiler, bağışıklık sistemi zayıf olanlar, sağlık çalışanları grip aşısı olmalıdır. Harpes simpleks olarak adlandırılan virüs uçuk hastalığına yol açar. Herpes: Sinir hücrelerine yerleşen Herpes simpleks olarak adlandırılan virüs uçuk hastalığına yol açar. Herpes virüsü, bağışıklık sisteminin zayıfladığı durumlarda etkin hale geçer. Bulaşıcı bir hastalık olan, uçuk, genellikle dudakta, ağız ve burun delikleri çevresinde çıkar. Uçuk çıkacak bölgede kızarıklık, şişme ve içi sıvı dolu kabarcık oluşumu görülür. Stres, heyecan, soğuk algınlığı, ateşli hastalıklar, yorgunluk, uykusuzluk gibi durumlar uçuk oluşumunu tetikler. Ağrı kesici ilaç kullanma ve buz uygulaması uçuğun neden olduğu ağrıyı azaltırken; alkol ve antiseptik ilaçlar uçuğun üzerindeki bakteri enfeksiyonunun gelişmesini engeller. Uçuktan korunmak ve yayılmasını önlemek için aşağıda belirtilen durumlara dikkat edilmelidir: Uçuğu patlatmaktan kaçınılmalıdır. Uçuğu olan insanlara ait havlu, bardak, çatal vb. eşyalar kullanılmamalıdır. Uçuğa dokunulmamalıdır. Dokunmak gerekiyorsa eller çok iyi dezenfekte edilmelidir. 268

136 Kuduza neden olan virüs hayvanların salyasında bulunur. Sağlıklı karaciğer Sirozlu karaciğer Kuduz: Kuduz, merkezi sinir sistemini etkileyen viral bir hastalıktır. Kuduza neden olan virüs hayvanların salyasında bulunur ve genellikle ısırma suretiyle insana bulaşır. Kedi, köpek, tilki, yarasa ve kurt gibi hayvanlarda kuduz virüsü yaygın olarak bulunur. Bu hayvanların salyasında bulunan kuduz virüsü, hayvanın ısırmış olduğu yerdeki yaradan içeriye girer. Daha sonra yavaş yavaş ilerler ve beyne ulaşarak orada iltihap yapar. Hastalığın kuluçka süresi ortalama 10 ile 60 gün arasında değişir. Hayvanın ısırdığı yer, baş bölgesine ne kadar yakın olursa kuluçka süresi de o kadar kısa olur. Kuduzun insanda ortaya çıkan belirtileri çırpınma, huzursuzluk ve huy değişimi şeklinde görülür. Bunu takiben kaslarda ağrılı kasılma başlar ve felç gelişir. Ayrıca hasta kişi su içmekten ve görmekten korkar. Kuduza karşı en etkili yöntem aşıdır. Hastalığın ancak kuluçka döneminde aşı uygulanması hastalığın belirti vermeden önlenmesini sağlar. Kuduzun belirtileri ortaya çıktıktan sonra yapılacak aşının veya kuduz serumunun faydası olmaz ve ölüm gerçekleşir. Kuduzdan korunmak için aşağıda belirtilen durumlara dikkat edilmelidir: Kuduzunu önlenmesi için yasal olarak kuduz kuşkusu kesinlikle bildirilmelidir. İnsana sebepsiz saldıran hayvan mümkünse yakalanmalı ve 15 gün boyunca gözetim altında tutulmalıdır. Eğer bu süreçte hayvan ölmüyorsa kuduz değildir. Sahipli evcil hayvanlar düzenli olarak aşılanmalıdır. Hepatit: Hepatit hastalığı karaciğerde meydana gelen iltihaplanmadır. Hepatite yol açan virüsler (A, B, C, D, E) şeklinde olmaktadır. Bunlardan hepatit B, gelişmekte olan ülkelerde daha sıklıkla görülür. Hepatit B virüsü karaciğerde çoğalır ve karaciğerde hasara yol açar. Hepatit B hastalığı bulaşıcıdır. Bu hastalığa yakalanan insanların bir kısmı tam olarak iyileşmeyip taşıyıcı olarak kalır. Hepatit B taşıyıcıları hasta olmasalar bile hastalığın yayılmasına neden olur. Ülkemizde hepatit B hastalığını taşıyıcılık % 3 ile % 7 arasında değişmektedir. Hepatit oluşan kişilerde bulgular kişiden kişiye değişmekle birlikte genel olarak hafif ateş, ağrı, kusma, halsizlik, uykuya eğilim, göz akı ve deride sararma gözlenebilir. Hepatit B virüsü kan yoluyla, cinsel ilişkiyle ve doğum sırasında anneden çocuğa geçebilir. Hepatit B virüsünün vücuda girişinden sonra karaciğerde iltihap ve kronikleşme, belirti vermeden vücutta kalma ya da vücut savunması tarafından tamamen ortadan kaldırılma gibi sonuçlar ortaya çıkabilir. Hepatit Bʼden en etkili korunma yolu aşılanmadır. Çünkü hepatit B siroz ve karaciğer kanserine sebep olabilecek sinsi bir hastalıktır. Hepatit B aşısı, hepatit B geçirmemiş, bu virüsü taşımayan ve herhangi bir bağışıklık oluşmamış kişilere uygulanır. Hepatit B hastalığına yakalanmış bireylerde, hastalık kronikleşmiş (süreğen, uzun süreli) ise ilaç tedavisi uygulanır. Hastalığın akut (kısa süreli) boyutta seyretmesi halinde ise kesin bir tıbbı tedavi yoktur. Ancak şikayetleri azaltıcı yöntemler kullanılır. Hepatit hastalığından korunmak ve yayılmasını önlemek için aşağıda belirtilen durumlara dikkat edilmelidir: Başta risk altında olanlar olmak üzere tüm bireyler hepatit Bʼye karşı aşılanmalıdır. Hepatit B virüsü taşıyan bireylerle temas ve korunmasız cinsel ilişkiden kaçınılmalıdır. Hepatit B virüsü taşıyan ya da hasta olan bireylerle diş fırçası, çatal, kaşık, bardak gibi ortak eşyalar kullanılmamalıdır. Çeşitli amaçlar için uygulanan iğne ve şırıngaların sterileze olmasına dikkat edilmelidir. ÜNİTE 2 269

137 ÜNİTE 2 DERS NOTLARI 270

138 Etkinlik 1 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Boşluk Tamamlama Soruları damarsız tohumsuz eğrelti otu iki yaşamlılar mantar süngerler miselyum ökaryot memeliler bilateral kapalı omurgasız soğukkanlı virüsler alveol bakteriyofaj konjugasyon trake kloak kemikli kontraktil koful ÜNİTE 2 Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri tabloda verilen kavramlar ile tamamlayınız. 1. Tatlı sularda yaşayan paramesyum ve öglena gibi tek hücreli canlılarda, hücreye giren fazla su ile dışarı atılır. 2. Paramesyumda eşeyli üreme... ile gerçekleşir. 3. Mantarlarda, hif adı verilen ince ipliklerin birleşmesiyle... adı verilen yapılar oluşur bitkilerde iletim demetleri bulunmaz. 5. Bakteri içinde üreyen virüslere... denir damarlı tohumsuz bitkiler grubunda yer alır cansızlar ile canlılar arasında geçiş formu olarak kabul edilir. 8. Hidra gibi basit yapılı hayvanlarda radiyal simetri görülürken, insan gibi gelişmiş hayvanlarda... simetri görülür hayvanlar; sünger, sölenter, solucan, yumuşakça, eklem bacaklı ve derisi dikenli olmak üzere altı farklı sınıfta incelenir. 10. Toprak solucanında birçok omurgasız hayvandan farklı olarak... dolaşım sistemi bulunur. 11. Böceklerde... solunumu görülür. 12. Omurgasız hayvanlara ait en basit canlılar... sınıfında yer alır yapılı akciğer memelilere özgüdür balıkların belirgin özellikleri kemik yapılı iskelet, yüzme keseleri ve pullardır. 15. Vücut sıcaklığı, çevre sıcaklığına göre değişen canlılara... canlılar denir , hayvanlar âleminin en gelişmiş sınıfıdır. 17. Memeli hariç diğer omurgalı hayvanlarda sindirim, üreme ve boşaltım sistemlerinin ortak olarak dışarıya açıldığı boşluğa... denir. 18. Kurbağalar hem karada hem de suda yaşadıklarından... olarak adlandırılır. 19. Protista, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar âleminde yer alan canlılar... hücre yapısındadır lar ve hayvanlar âleminde yer alan tüm canlılar heterotrof beslenir. 271

139 ÜNİTE 2 Etkinlik 2 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Aşağıdaki ifadelerden doğru olanların yanına "D", yanlış olanların yanına "Y" harfi yazınız. Doğru Yanlış Soruları 1. Algler ve cıvık mantarlar protista âleminde incelenirler. 2. Bitkilerin hücre duvarları selüloz yapılıdır. 3. Tohumsuz bitkiler olan eğrelti otlarında ksilem ve floem borularından oluşan iletim demetleri bulunmaz. 4. Kara yosunları ve eğrelti otları tohum oluşturarak ürerler. 5. Öglena ökaryot yapılı bir canlı olup fotosentezle besin üretir. 6. Çift çenekli bitkilerde iletim demetleri bulunurken, tek çenekli bitkilerde iletim demetleri bulunmaz. 7. Böcekler ve balıklar aynı âlemin farklı sınıflarında yer alan canlılardır. 8. Paramesyumda biri küçük diğeri büyük olmak üzere iki farklı çekirdek bulunur. 9. Balık ve kurbağalarda genel olarak dış döllenme, dış gelişme görülür. 10. Hayvanlar âlemindeki canlıların gelişmişlik düzeyi ile rejenerasyon yetenekleri arasında ters orantı bulunur. 11. Mantarlar âlemindeki bazı canlılar fotosentez ile besin üretir. 12. Sölenterler sınıfında bulunan canlılar eklem bacaklılar sınıfında bulunan canlılardan daha gelişmiştir. 13. Böceklerin kanında solunum pigmenti bulunmadığından kanları renksizdir. 14. Böcek ve kurbağalar, gelişimleri sırasında başkalaşım geçirirler. 15. Plesantalı memelilerde yavru tam gelişmemiş olarak doğduğundan, gelişimini annesinin kesesinde tamamlar. 16. Kuşlar ve memeliler dört odacıklı kalp yapısına sahip ve vücut sıcaklıkları sabit olan hayvanlardır. 17. Tüm omurgalı hayvanlarda solunum pigmenti olan hemoglobin alyuvarda bulunur. 18. Virüsler organel ve enzim sistemlerine sahip olmadığından sadece konak bir hücre içinde ürerler. 19. Aynı virüste DNA ve RNA molekülleri birlikte bulunabilir. 20. Sürüngenlerin vücut örtüleri tüy, memelilerin vücut örtüleri ise kıldır. 272

140 Etkinlik 3 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Venn Diyagramı Aşağıda bakteri ve protista alemlerine ait bazı özellikler verilmiştir. Venn diyagramı üzerinde bu özellikleri karşılaştırınız. 1. Kalıtım birimi olan DNA çekirdek zarı ile çevrilidir. 2. Bazı türleri insanlarda hastalıklara neden olur. 3. Tatlı sularda yaşayan türlerinde kontraktil koful bulunur. 4. Bazı türleri uygun olmayan ortam koşullarında endospor oluşturur. 5. Peptidoglikan yapılı hücre duvarına sahiptirler. 6. Bazı türlerinde konjugasyon çeşitliliğe neden olur. Bakteriler Âlemi Protista Âlemi ÜNİTE 2 Etkinlik 4 Ökaryot Canlılar ve Virüsler 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 Bitkiler alemi; damarsız tohumsuz, damarlı tohumsuz ve damarlı tohumlu olmak üzere üçe ayrılır. D Y b c Kara yosunları damarsız tohumsuz, ci er otları damarlı tohumsuz bitkilerdir. Damarlı tohumlu bitkiler açık ve kapalı tohumlu olmak üzere ikiye ayrılır. D Y D Y d e f g Ci er otlarının odun ve soymuk borularından oluflan iletim demetleri vardır. Kara yosunları gerçek kök, gövde ve yaprak içermez. Açık tohumlu bitkilerin en çok bilinen örne i kozalaklı bitkilerdir. Kapalı tohumlu bitkiler, tohumdaki çenek sayısına göre tek çenekli ve çift çenekli olarak ikiye ayrılır. 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 273

141 ÜNİTE 2 Etkinlik 5 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Aşağıda numaralandırılmış kutucuklarda omurgalı hayvanlara ait bazı örnekler verilmiştir. Kutucuklardaki numaraları kullanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız. 1. Tavşan 2. Yılan 3. Kurbağa 4. Kartal 5. Alabalık 6. Kertenkele 7. Bülbül 8. Hamsi 9. Balina Yapılandırılmış Grid a) Hangi numaralarla gösterilen bireylerde iç döllenme görülür? b) Hangi numaralarla gösterilen bireylerde dış gelişme görülür? c) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin erginlerinde solungaç solunumu görülür? d) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin kalbi üç odacıklıdır? e) Hangi numaralarla gösterilen bireyler sıcakkanlıdır? f) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin vücutları tüyler ile örtülüdür? g) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin olgun alyuvarlarında çekirdek bulunmaz? h) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin kalplerinde sadece kirli kan bulunur? Etkinlik 6 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Venn Diyagramı Aşağıda mantarlar ve bitkiler âlemine ait bazı özellikler verilmiştir. Venn diyagramı üzerinde bu özellikleri karşılaştırınız. Mantarlar Âlemi Bitkiler Âlemi 1. İnorganik maddeleri ışık enerjisi yardımıyla organik maddelere dönüştürürler. 2. Hücre zarının dışında hücre duvarına sahiptirler. 3. Glikozun fazlasını glikojen olarak depolarlar. 4. Bazı türleri organik atıklar üzerinde saprofit olarak beslenir. 5. Mitokondri gibi zarlı organellere sahiptirler. 6. Bazı türleri odun ve soymuk borularından oluşan iletim demetine sahiptir. 274

142 1. Canlı çeşidi Çekirdek Hücre sayısı Beslenme biçimi X Var Çok Ototrof Y Var Tek Ototrof Z Yok Tek Heterotrof Yukarıdaki tabloya göre X, Y ve Z canlıları ile ilgili; I. X canlısı kloroplast içerir. II. Y canlısının DNA'sı çekirdek zarı ile çevrilidir. III. Z bakterisi protista âlemine ait olabilir. yorumlarından hangileri yapılabilir? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III TEST 1 4. norganik madde I Monomer organik madde Yukarıdaki dönüşüm olaylarından hangileri tüm canlılarda ortak olarak gerçekleşir? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III III Polimer organik madde II ATP ÜNİTE 2 2. Öglena'da gerçekleşen, I. inorganik maddeleri organik maddeye çevirme, II. hücreye giren fazla suyun kontraktil kofullar ile atılımı, III. mitoz ile bölünerek sayısal artış sağlama 5. Aşağıdaki olaylardan hangisi ökaryot hücrelerde gerçekleşemez? A) Mayoz bölünme B) Fotosentez C) Kemosentez D) Oksijenli solunum E) Konjugasyon 3. özelliklerinden hangileri paramesyumda görülmez? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III Özellik Hücre duvarı Glikojen depolama Çekirdek Canlı Bitki Var I Var Bakteri Var Var II Mantar III Var Var Yukarıdaki tabloda I, II ve III numaralı kısımlara aşağıdakilerden hangisi gelmelidir? I II III A) Yok Yok Yok B) Var Var Yok C) Var Yok Var D) Yok Yok Var E) Yok Var Var 6. Omurgalı hayvanlarda aşağıdaki özelliklerden hangisi ortaktır? A) Solungaç solunumu B) Dış döllenme C) Dört odacıklı kalp D) İç gelişme E) Kapalı dolaşım 7. Tüm bitkiler için, I. tohum oluşturma, II. iletim demetlerine sahip olma, III. hücre duvarı içerme, IV. boyca büyüme özelliklerinden hangileri ortaktır? A) I ve II B) I ve IV C) II ve III D) II ve IV E) III ve IV 1) & 2) & 3) & 4) & 5) & 6) & 7) & 8) & 275

143 ÜNİTE 2 8. Vücut sıcaklı ı 12. Hayvanlar âlemine ait olan, I. kertenkele, II. fare, III. kurbağa Çevre sıcaklı ı ( C) Yukarıdaki grafikte omurgalı bir canlının vücut ve çevre sıcaklığı arasındaki ilişki verilmiştir. Bu canlı aşağıdakilerden hangisi olabilir? canlılarının basitten gelişmişe doğru sıralanışı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) I - II - III B) I - III - II C) II - I - III D) III - I - II E) III - II - I A) Hamsi B) Kurbağa C) Aslan D) Kertenkele E) Yılan 9. Omurgasız hayvanlarda aşağıdaki özelliklerden hangisi görülemez? A) Merkezileşmiş sinir sistemi B) Notokord olarak adlandırılan sırt ipliği C) İki ucu açık sindirim sistemi D) Boşaltım maddesi olarak ürik asit oluşturma E) Deri solunumu 13. Protista âleminde yer alan amip, öglena ve paramesyum için aşağıdakilerden hangisi ortaktır? A) İki çekirdekli olma B) Kloroplast içerme C) Radiyal simetri D) Sil ile hareket E) Kontraktil koful içerme 10. Hayvanlar âleminde yer alan en basit (X) ve en gelişmiş (Y) canlı sınıfları aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir? X Y A) Balık Memeli B) Sölentere Kurbağa C) Sünger Memeli D) Böcek Kuş E) Sünger Derisi dikenli 14. Aşağıdaki hayvanlardan hangisi omurgasız değildir? A) Semender B) Toprak solucanı C) Deniz yıldızı D) Çekirge E) İstakoz 11. Protista âleminde yer alan tüm canlılarda, I. tek hücreli olma, II. ototrof beslenme, III. ökaryot hücre yapısı, IV. kamçı ile hareket özelliklerinden hangileri ortak olarak bulunur? A) Yalnız III B) I ve III C) II ve IV D) I, II ve III E) II, III ve IV 15. Omurgalı hayvanlara ait aşağıdaki özelliklerden hangisi memeliler sınıfına özgüdür? A) Kalpte temiz ve kirli kanın karışmaması B) Sperm ve yumurtanın dişi bireyde döllenmesi C) Embriyonun plesanta ile beslenmesi D) Gaz alış verişinin akciğer ile sağlanması E) Hemoglobinin alyuvarın içinde bulunması 276 9) & 10) & 11) & 12) & 13) & 14) & 15) & 16) &

144 1. Balıklarla ilgili, I. kalpleri iki odacıklıdır, II. solungaç solunumu görülür, III. döllenme genelde suda gerçekleşir, IV. soğukkanlı canlılardır. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) I ve II B) III ve IV C) I, II ve III D) II, III ve IV E) I, II, III ve IV TEST 2 5. Hayvanlar âlemine ait olan; I. Kurbağa II. Memeli III. Sürüngen IV. Böcek canlı gruplarından hangilerinin yaşama evrelerinde başkalaşım gerçekleşir? A) I ve II B) I ve III C) I ve IV D) II ve III E) II ve IV ÜNİTE 2 2. Ergin kurbağa ve sürüngenlerde aşağıdaki özelliklerden hangisi ortaktır? A) Vücudun pullarla örtülü olması B) Kalplerinin üç odacıklı olması C) Deri ile gaz alış verişinin gerçekleşmesi D) İç döllenmenin görülmesi E) Azotlu metabolik atıklarının ürik asit olması 6. Aşağıdaki özelliklerden hangisi böceklerde görülmez? A) Kitin yapılı dış iskelet B) Eşeyli üreme C) Trake solunumu D) Ürik asit atılımı E) Kapalı dolaşım 3. Vücut sıcaklı ı Omurgalı bir canlının vücut sıcaklığının çevre sıcaklığına göre değişimi yukarıdaki grafikte verilmiştir. Bu canlıda, I. üç odacıklı kalp, II. alveol yapılı akciğer, III. kapalı dolaşım sistemi Çevre sıcaklı ı ( C) özelliklerinden hangileri kesinlikle bulunamaz? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III 4. Aşağıdaki canlılardan hangisi farklı bir şubede incelenir? A) Kirpi B) Yunus C) Penguen D) Arı E) Levrek 7. Bitkiler âleminde gelişmişlik düzeyi arttıkça, I. diploit evrenin uzaması, II. iletim demetlerinin oluşması, III. üremenin tohumla gerçekleşmesi durumlarından hangileri ortaya çıkar? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 8. Solunum pigmentleri hemoglobindir. Sıcakkanlı canlılardır. Kalpleri dört odacıklıdır. Akciğerleri alveol yapılıdır. Yukarıda özellikleri verilen omurgalı sınıfı aşağıdakilerden hangisidir? A) Sürüngen B) Memeli C) Balık D) Kuş E) Kurbağa 1) & 2) & 3) & 4) & 5) & 6) & 7) & 8) & 277

145 ÜNİTE 2 9. Bitkiler ve hayvanlar âleminde yer alan canlılarda, I. mitoz bölünme, II. oksijenli solunum, III. fotosentez olaylarından hangileri ortak olarak gerçekleşir? A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 10. Omurgalı hayvanlarda, I. deri, II. trake, III. solungaç, IV. akciğer solunum organlarından hangileri bulunamaz? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III E) III ve IV 13. Aşağıdaki canlılardan hangisinin kalıtım materyali sitoplazmada bulunur? A) Bakteri B) Mısır C) Çekirge D) Öglena E) Mantar 14. Mantarlar âleminde yer alan canlılarda, I. saprofit, II. ototrof, III. parazit beslenme şekillerinden hangileri görülemez? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I ve III 11. Toprak solucanı ile ilgili aşağıdaki bilgilerden hangisi doğru değildir? A) İki ucu açık sindirim sistemi bulunur. B) Tamamı ayrı eşeylidir. C) Boşaltım organı olarak nefridyum içerirler. D) Gaz alış verişlerini derileri ile gerçekleştirirler. E) Kapalı dolaşım sistemine sahiptirler. 15. Boşaltım maddesi olarak ürik asit oluşturma Çevre sıcaklığı değişse bile vücut sıcaklığını sabit tutma Akciğerlerine bağlı hava keseleri içerme Yukarıdaki özelliklere sahip hayvanların tamamının toplandığı sınıflandırma birimi aşağıdakilerden hangisidir? A) Cins B) Familya C) Tür D) Sınıf E) Takım 12. Omurgalı hayvanlarda kurbağalardan memelilere doğru gidildikçe, I. alyuvardaki hemoglobin miktarı, II. akciğerin yüzey alanı, III. kalpteki odacık sayısı niceliklerinden hangilerinin artması beklenir? A) Yalnız III B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 16. Hayvanlar âlemine ait canlılarda aşağıdaki özelliklerden hangisi ortaktır? A) Bilateral simetriye sahip olma B) Embriyonun gelişimi sırasında endoderm, ektoderm ve mezoderm tabakalarının oluşması C) Merkezileşmiş bir sinir sistemine sahip olma D) Ağızda başlayıp anüsle biten iki ucu açık sindirim sistemi içerme E) Metabolik faaliyetler için gerekli olan besinlerin dış ortamdan alınması 278 9) B 10) A 11) B 12) E 13) A 14) B 15) D 16) E

146 YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI 1. Aşağıdaki I numaralı sütunda protista aleminde yer alan bazı canlılar, II numaralı sütunda ise bunlara ait bazı özellikler karışık olarak verilmiştir. Uygun eşlemeleri yapınız. ÜNİTE 2 g Cıvık mantar I II a. Gündüzleri kendi besinini ürettiğinden ototrof, geceleri ortamdaki hazır besinleri kullandığından heterotrof olarak beslenir. g Plazmodyum b. Oluşturduğu yalancı ayakları, beslenme ve hareket için kullanır. g Paramesyum c. Selüloz yapılı hücre duvarı, kloroplast içerme ve nişasta depolama gibi özellikleri ile bitkilere benzer. g Öglena d. Amibe benzer şekilde hareket eder ve genelde saprofit olarak beslenir. g Yeşil alg e. Parazit beslenerek insanlarda sıtmaya neden olur. g Amip f. Pelikulanın altında bulunan trikosistlerini savunma amaçlı kullanır. 2. Aşağıda verilen hayvan örneklerini basitten gelişmişe doğru kutucukların içine rakamlar yazarak sıralayınız. Hamsi Deniz anası Çekirge Kurt Toprak solucanı Kurbağa Yılan Bülbül 279

147 ÜNİTE 2 3. Aşağıdaki tabloda canlıların ait oldukları üç farklı domain verilmiştir. Bu domainlere ait olan âlemleri yazınız. Domain 1. Bakteria 2. Archea 3. Eukarya Âlem 4. Bakteriler Arkeler Bitkiler Mantarlar Hayvanlar Aşağıdaki şemayı kullanarak I, II, III, IV ve V numaralı canlı gruplarını yazınız. DNA ları çekirdek içinde mi bulunur? Hayır Evet Hücre duvarları peptidoglikan yapılı mıdır? Hücre duvarı var mıdır? Hayır Evet Hayır Evet I... II... III... Fotosentez yapılabilir mi? Hayır Evet IV... V

148 5. Omurgalı hayvanlara ait şemaya göre aşağıdaki soruları cevaplayınız. Sınıf (Memeliler) Kaplumba a At Kurt Leopar Tak m (Etçiller) Familya (Felidae) Evcil kedi Çekilebilen pençe M r ldama yetene i ÜNİTE 2 K l Etçil olma (et yiyen difl) a) Genetik benzerliği en fazla olan canlıları yazınız b) Hangi canlının derisi kıllarla örtülü değildir? c) Kurt ve evcil kedinin ortak özelliklerini yazınız d) Leopardaki hangi özellikler atta bulunmaz? Aşağıda omurgalı hayvanlara ait bazı özellikler verilmiştir. Tüm omurgalılarda ortak olan özelliklerin başındaki kutucuklara ( ), ortak olmayan özelliklerin başındaki kutucuklara ise (X) işaretini koyunuz. a. İç iskelete sahip olma b. Akciğer solunumu yapma c. Solunum pigmenti olan hemoglobinin alyuvarda bulunması d. Kapalı dolaşım sistemine sahip olma e. Döllenmenin dişi bireyin üreme kanalında gerçekleşmesi f. Merkezileşmiş sinir sistemi g. Vücut ısısını sabit tutabilme h. Bilateral simetriye sahip olma 281

149 ÜNİTE 2 7. Aşağıda farklı âlemlerdeki canlılara ait bazı örnekler verilmiştir. Bu âlemleri basitten gelişmişe doğru yuvarlakların içine rakamlar yazarak sıralayınız. Mantarlar Arkeler Hayvanlar Bakteriler Bitkiler Protista 8. Aşağıda hayvanlar âlemine ait bazı özellikler verilmiştir. Bu özelliklerden omurgasız ve omurgalılarda ortak olarak görülebilenlerin başındaki kutucuklara ( ), ortak olmayanların başındaki kutucuklara ise (X) işaretini koyunuz. a. Embriyonik dönemde notokord içerme b. Açık dolaşım sistemine sahip olma c. İki ucu açık sindirim kanalı içerme d. İç iskelet bulundurma e. Eşeyli üreme f. Solungaç solunumu yapma 282

150 9. Etçil hayvanlara ait şemaya göre aşağıdaki ifadelerden doğru olanların başındaki kutucuklara ( ), yanlış olanların başındaki kutucuklara ise (X) işaretini koyunuz. ÜNİTE 2 Tür Panthera pardus (leopar) Mephitis mephitis (çizgili kokarca) Lutra lutra (Avrupa su samuru) Canis familiaris (evcil köpek) Canis lupus (kurt) Cins Panthera Mephitis Lutra Canis Familya Felidae Mustelidae Canidae Tak m Carnivora a. Leopar ve kurt aynı takımın farklı familyalarında yer alırlar. b. Genetik benzerliği en fazla olan su samuru ve çizgili kokarcadır. c. Evcil köpek ve kurt aynı familyanın farklı cinslerine aittir. d. Şemadaki beş canlı aynı takımda yer alır. 10. Aşağıda omurgalı hayvanlara ait bazı özellikler verilmiştir. Bu özelliklerden memeliler sınıfına özgü olanların başındaki kutucuklara ( ), diğer omurgalı sınıflarında da görülebilen özelliklerin başındaki kutucuklara ise (X) işaretini koyunuz. a. Sıcakkanlı olma b. Kaslı diyafram bulundurma c. Kalpte temiz ve kirli kanın karışmaması d. Derilerinin kıllarla örtülü olması e. Alveol yapılı akciğer içerme f. İç iskelete sahip olma g. Dışkı ve idrarın ayrı açıklıklardan atılması h. Olgun alyuvarda çekirdek bulunmaması 283

151 CEVAPLAR ÜNİTE 2 Etkinlik 1 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Boşluk Tamamlama Soruları 1. Tatlı sularda yaşayan paramesyum ve öglena gibi tek hücreli canlılarda, hücreye giren fazla su kontraktil koful ile dışarı atılır. 2. Paramesyumda eşeyli üreme konjugasyon ile gerçekleşir. 3. Mantarlarda, hif adı verilen ince ipliklerin birleşmesiyle miselyum adı verilen yapılar oluşur. 4. Damarsız tohumsuz bitkilerde iletim demetleri bulunmaz. 5. Bakteri içinde üreyen virüslere bakteriyofaj denir. 6. Eğrelti otu damarlı tohumsuz bitkiler grubunda yer alır. 7. Virüsler cansızlar ile canlılar arasında geçiş formu olarak kabul edilir. 8. Hidra gibi basit yapılı hayvanlarda radiyal simetri görülürken, insan gibi gelişmiş hayvanlarda bilateral simetri görülür. 9. Omurgasız hayvanlar; sünger, sölenter, solucan, yumuşakça, eklem bacaklı ve derisi dikenli olmak üzere altı farklı sınıfta incelenir. 10. Toprak solucanında birçok omurgasız hayvandan farklı olarak kapalı dolaşım sistemi bulunur. 11. Böceklerde trake solunumu görülür. 12. Omurgasız hayvanlara ait en basit canlılar süngerler sınıfında yer alır. 13. Alveol yapılı akciğer memelilere özgüdür. 14. Kemikli balıkların belirgin özellikleri kemik yapılı iskelet, yüzme keseleri ve pullardır. 15. Vücut sıcaklığı, çevre sıcaklığına göre değişen canlılara soğukkanlı canlılar denir. 16. Memeliler, hayvanlar âleminin en gelişmiş sınıfıdır. 17. Memeli hariç diğer omurgalı hayvanlarda sindirim, üreme ve boşaltım sistemlerinin ortak olarak dışarıya açıldığı boşluğa kloak denir. 18. Kurbağalar hem karada hem de suda yaşadıklarından iki yaşamlılar olarak adlandırılır. 19. Protista, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar âleminde yer alan canlılar ökaryot hücre yapısındadır. 20. Mantarlar ve hayvanlar âleminde yer alan tüm canlılar heterotrof beslenir. Etkinlik 2 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Doğru Yanlış Soruları D D Y Y D Y D D D D Y Y D D Y D D D Y Y 1. Algler ve cıvık mantarlar protista âleminde incelenirler. 2. Bitkilerin hücre duvarları selüloz yapılıdır. 3. Tohumsuz bitkiler olan eğrelti otlarında ksilem ve floem borularından oluşan iletim demetleri bulunmaz. 4. Kara yosunları ve eğrelti otları tohum oluşturarak ürerler. 5. Öglena ökaryot yapılı bir canlı olup fotosentezle besin üretir. 6. Çift çenekli bitkilerde iletim demetleri bulunurken, tek çenekli bitkilerde iletim demetleri bulunmaz. 7. Böcekler ve balıklar aynı âlemin farklı sınıflarında yer alan canlılardır. 8. Paramesyumda biri küçük diğeri büyük olmak üzere iki farklı çekirdek bulunur. 9. Hidrada bulunan tek açıklık hem ağız hem de anüs olarak görev yapar. 10. Hayvanlar âlemindeki canlıların gelişmişlik düzeyi ile rejenerasyon yetenekleri arasında ters orantı bulunur. 11. Mantarlar âlemindeki bazı canlılar fotosentez ile besin üretir. 12. Sölenterler sınıfında bulunan canlılar eklem bacaklılar sınıfında bulunan canlılardan daha gelişmiştir. 13. Böceklerin kanında solunum pigmenti bulunmadığından kanları renksizdir. 14. Böcek ve kurbağalar, gelişimleri sırasında başkalaşım geçirirler. 15. Plesantalı memelilerde yavru tam gelişmemiş olarak doğduğundan, gelişimini annesinin kesesinde tamamlar. 16. Kuşlar ve memeliler dört odacıklı kalp yapısına sahip ve vücut sıcaklıkları sabit olan hayvanlardır. 17. Tüm omurgalı hayvanlarda solunum pigmenti olan hemoglobin alyuvarda bulunur. 18. Virüsler organel ve enzim sistemlerine sahip olmadığından sadece konak bir hücre içinde ürerler. 19. Aynı virüste DNA ve RNA molekülleri birlikte bulunabilir. 20. Sürüngenlerin vücut örtüleri tüy, memelilerin vücut örtüleri ise kıldır. 284

152 CEVAPLAR Etkinlik 3 Ökaryot Canlılar ve Virüsler 1. Kalıtım birimi olan DNA çekirdek zarı ile çevrilidir. 2. Bazı türleri insanlarda hastalıklara neden olur. 3. Tatlı sularda yaşayan türlerinde kontraktil koful bulunur. 4. Bazı türleri uygun olmayan ortam koşullarında endospor oluşturur. 5. Peptidoglikan yapılı hücre duvarına sahiptirler. 6. Bazı türlerinde konjugasyon çeşitliliğe neden olur. Bakteriler Âlemi 4, 5 2, 6 1, 3 Venn Diyagramı Protista Âlemi ÜNİTE 2 Etkinlik 4 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Tanılayıcı Dallanmış Ağaç a, c, e, f ve g ifadeleri doğru, b ve d ifadeleri yanlıştır. Tanılayıcı dallanmış ağaçtaki ifadeleri takip eden öğrenci 3. çıkışa ulaşır. Etkinlik 5 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Yapılandırılmış Grid 1. Tavşan 2. Yılan 3. Kurbağa 4. Kartal 5. Alabalık 6. Kertenkele 7. Bülbül 8. Hamsi 9. Balina a) Hangi numaralarla gösterilen bireylerde iç döllenme görülür? 1, 2, 4, 6, 7 ve 9 b) Hangi numaralarla gösterilen bireylerde dış gelişme görülür? 2, 3, 4, 5, 6, 7 ve 8 c) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin erginlerinde solungaç solunumu görülür? 5 ve 8 d) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin kalbi üç odacıklıdır? 2, 3 ve 6 e) Hangi numaralarla gösterilen bireyler sıcakkanlıdır? 1, 4, 7 ve 9 f) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin vücutları tüyler ile örtülüdür? 4 ve 7 g) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin olgun alyuvarlarında çekirdek bulunmaz? 1 ve 9 h) Hangi numaralarla gösterilen bireylerin kalplerinde sadece kirli kan bulunur? 5 ve 8 Etkinlik 6 Ökaryot Canlılar ve Virüsler Venn Diyagramı 1. İnorganik maddeleri ışık enerjisi yardımıyla organik maddelere dönüştürürler. 2. Hücre zarının dışında hücre duvarına sahiptirler. 3. Glikozun fazlasını glikojen olarak depolarlar. 4. Bazı türleri organik atıklar üzerinde saprofit olarak beslenir. 5. Mitokondri gibi zarlı organellere sahiptirler. 6. Bazı türleri odun ve soymuk borularından oluşan iletim demetine sahiptir. Mantarlar Âlemi Bitkiler Âlemi 3, 4 2, 5 1, 6 285

153 ÜNİTE 2 1. d Cıvık mantar I II a. Gündüzleri kendi besinini ürettiğinden ototrof, geceleri ortamdaki hazır besinleri kullandığından heterotrof olarak beslenir. e Plazmodyum b. Oluşturduğu yalancı ayakları, beslenme ve hareket için kullanır. f Paramesyum CEVAPLAR YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI c. Selüloz yapılı hücre duvarı, kloroplast içerme ve nişasta depolama gibi özellikleri ile bitkilere benzer. a Öglena d. Amibe benzer şekilde hareket eder ve genelde saprofit olarak beslenir. c Yeşil alg e. Parazit beslenerek insanlarda sıtmaya neden olur. b Amip f. Pelikulanın altında bulunan trikosistlerini savunma amaçlı kullanır. 2. Hamsi Deniz anası Çekirge Kurt Toprak solucanı Kurbağa Yılan Bülbül Domain 1. Bakteria 2. Archea 3. Eukarya Alem Bakteriler Arkeler Protistler Bitkiler Mantarlar Hayvanlar 286

154 CEVAPLAR 4. Bakteriler YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI Mantarlar ÜNİTE 2 Arkeler Bitkiler Hayvanlar DNA ları çekirdek içinde mi bulunur? Hayır Evet Hücre duvarları peptidoglikan yapılı mıdır? Hücre duvarı var mıdır? Hayır Evet Hayır Evet I Arkeler II Bakteriler III Hayvanlar Fotosentez yapılabilir mi? Hayır Evet IV Mantarlar V Bitkiler 287

155 CEVAPLAR ÜNİTE 2 5. YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI Sınıf (Memeliler) Kaplumba a At Kurt Leopar Tak m (Etçiller) Familya (Felidae) Evcil kedi ÜNİTE 2 M r ldama yetene i Çekilebilen pençe K l Etçil olma (et yiyen difl) a) Genetik benzerliği en fazla olan canlıları yazınız. Leopar ve evcil kedi b) Hangi canlının derisi kıllarla örtülü değildir? Kaplumbağa c) Kurt ve evcil kedinin ortak özelliklerini yazınız. Kıl ve etçil olma d) Leopardaki hangi özellikler atta bulunmaz? Çekilebilen pençe ve etçil olma 6. X X a. İç iskelete sahip olma b. Akciğer solunumu yapma c. Solunum pigmenti olan hemoglobinin alyuvarda bulunması d. Kapalı dolaşım sistemine sahip olma e. Döllenmenin dişi bireyin üreme kanalında gerçekleşmesi f. Merkezileşmiş sinir sistemi X g. Vücut ısısını sabit tutabilme h. Bilateral simetriye sahip olma 288

156 7. CEVAPLAR YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI ÜNİTE 2 4 Mantarlar 2 Arkeler 6 Hayvanlar 1 Bakteriler 5 Bitkiler 3 Protista 8. X a. Embriyonik dönemde notokord içerme X b. Açık dolaşım sistemine sahip olma c. İki ucu açık sindirim kanalı içerme d. İç iskelet bulundurma e. Eşeyli üreme f. Solungaç solunumu yapma 289

157 ÜNİTE 2 9. CEVAPLAR YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI Tür Panthera pardus (leopar) Mephitis mephitis (çizgili kokarca) Lutra lutra (Avrupa su samuru) Canis familiaris (evcil köpek) Canis lupus (kurt) Cins Panthera Mephitis Lutra Canis Familya Felidae Mustelidae Canidae Tak m Carnivora X X a. Leopar ve kurt aynı takımın farklı familyalarında yer alırlar. b. Genetik benzerliği en fazla olan su samuru ve çizgili kokarcadır. c. Evcil köpek ve kurt aynı familyanın farklı cinslerine aittir. d. Şemadaki beş canlı aynı takımda yer alır. 10. X a. Sıcakkanlı olma X X b. Kaslı diyafram bulundurma c. Kalpte temiz ve kirli kanın karışmaması d. Derilerinin kıllarla örtülü olması e. Alveol yapılı akciğer içerme f. İç iskelete sahip olma g. Dışkı ve idrarın ayrı açıklıklardan atılması h. Olgun alyuvarda çekirdek bulunmaması 290

158 DERS NOTLARI ÜNİTE 2 291