CANLI-CANSIZ KAVRAMLARI Canlı organizmaların çoğunluğunu cansız yada inorganik nesnelerden ayırt etmek kolay ise de, bazı canlı formların canlı olup olmadıklarının anlaşılması güç olabilir. Bir bitki tohumu yada böcek yumurtası canlı gibi görünmüyorsa da uygun şartlar atında tutulduklarında kısa bir süre sonra canlı özelliklerini ortaya koyarlar. Canlı ile cansız nesneler arasındaki temel farklılıklar 1- Şekil ve büyüklük Canlı organizmaların genelde belirli bir şekli ve karakteristik bir büyüklüğü vardır. Cansız nesneler ise hem şekil hem de büyüklük bakımından değişiklik gösterir. Örn. Bir kum tanesi bir kaya; Bir damla su okyanustaki su hepsi aynı nesnedir. 2- Kimyasal kompozisyon Canlı organizmalar esas olarak altı kimyasal elementten [Karbon (C), Hidrojen (H), Oksijen (O), Azot (N), Fosfat (P), Kükürt (S)] oluşur. İz elementler: Kalsiyum (Ca), Sodyum (Na), Potasyum (K), Demir (Fe), Klor (Cl), Bakır (Cu) 1
Canlı ile cansız nesneler arasındaki temel farklılıklar 2- Kimyasal kompozisyon Bu elementler büyük molekül ağırlığına sahip kompleks organik molekülleri oluştururlar. Örn: Hemosiyanin molekül ağırlığı: 5.000.000 Dalton dur. Kompleks organik moleküllerin bir araya gelmesiyle canlı madde (protoplazma) oluşur. Cansız nesneleride benzer elementler ve bunların oluşturduğu moleküller meydana getirir. Fakat bunların molekül ağırlıkları hiçbir zaman 2.000 Dalton u geçmez. Canlı ile cansız nesneler arasındaki temel farklılıklar 3- Organizasyon Her canlı organizma mikroskobik hücrelerden ve hücre ürünlerinden oluşur. Bunlar bir araya gelerek doku, organ ve sistemleri oluştururlar. Cansız nesnelerde böyle bir organizasyon söz konusu değildir. 4- Metabolizma Canlı organizmalarda metabolizma olarak adlandırılan (besin alımı ve kullanımı, solunum,salgılama, boşaltım) çeşitli temel olaylar sürekli faaliyet halindedir. Cansız nesneler, nispeten çok daha stabil (kararlı) haldedir. 5- Uyarılabilme Canlı organizmalar çevreden gelen değişikliklere (uyarılara) reaksiyon göstererek kendi durumlarında değişiklikler meydana getirebilirler. Uyarılar dışarıdan (ısı, nem, temas) veya içeriden (hormonlar) gelebilir. 2
Canlı ile cansız nesneler arasındaki temel farklılıklar 5- Uyarılabilme Canlılarda, görülen reaksiyon çoğunlukla uyaranın şiddeti ile orantılı değildir. Cansız nesnelerde çevreden gelen uyaran şiddeti ile gözlenen reaksiyon arasında kesin oransal bir ilişki vardır. 6- Üreme Cansız nesneler üreyemez. Hercanlı organizma kendine benzer canlılar meydana getirebilme özelliğine sahiptirler. 7- Büyüme ve yaşam döngüsü (siklusu) Canlı bir organizma, eski kısımlarının aralarında yeni kısımlar geliştirerek ve bazı kısımlarını yenileyerek büyür. Her organizmanın doğumla başlayan, büyüme, olgunlaşma ve ölümle son bulan kesin bir yaşam döngüsü vardır. Cansız nesneler bu özelliklere sahip değillerdir. Canlı ile cansız nesneler arasındaki temel farklılıklar 1- Şekil ve büyüklük 2- Kimyasal kompozisyon 3- Organizasyon 4- Metabolizma 5- Uyarılabilme 6- Üreme 7- Büyüme ve yaşam döngüsü (siklusu) 3
HAYVAN-BİTKİ KAVRAMLARI HAYVAN-BİTKİ KAVRAMLARI Canlı organizmaların çoğu hayvan yada bitki olarak ayırt edilebilir; fakat bazılarında bu ayrımı yapmak güç olabilir. Genelde hayvanlar serbestçe hareket edebilir yada vücut kısımlarını oynatabilirler. Fakat bazıları yaşamlarının belirli bir safhasında hareketsiz duruma geçerler (süngerler, deniz şakayıkları, istiridyeler), Bazıları da bitkiye benzer sabit formlar halindedir (Bryozoon) 4
HAYVAN-BİTKİ KAVRAMLARI Euglena karanlıkta heterotrof, aydınlıkta ototrof beslenir. Zoologlar hayvan, botanikçiler bitki kabul eder. Hayvanlar ile bitkiler arasındaki temel farklılıklar 1- Şekil ve yapı Hayvanların vücut şekli oldukça sabittir. Organları çoğunlukla dahilidir. Hücre cidarları ince ve vücut sıvıları sodyum klorür (NaCl) içerir. Bitkilerin şekli genelde değişkendir, organlar haricen ilave olur, hücreler genelde kalın selüloz çeper içindedir ve NaCl zehir etkisi yapar. Bitkilerde büyüme çoğunlukla uç kısımlarda olur ve yaşam boyu devam eder. 5
Hayvanlar ile bitkiler arasındaki temel farklılıklar 2- Metabolizma Hayvanlar besin olarak kompleks organik maddelere ihtiyaç duyarlar ve bunu bitki ve diğer hayvanları yiyerek sağlarlar. Bu besin vücut içinde parçalanarak yani sindirilerek kimyasal yönden yeniden organize edilir. Solunum için oksijene ihtiyaç duyarlar. Metabolizma sonucu CO 2,H 2 Oveüreaçığa çıkar. Bitki metabolizmasında suya ilaveten havanın CO 2 ve toprağın inorganik kimyasal maddeleri kullanılır. Fotosentez ile bu basit maddeler çeşitli organik bileşiklere dönüştürülür yan ürün olarak oksijen açığa çıkar. ışık 6CO 2 +12H 2 O-----------------------> C 6 H 12 O 6 +6H 2 O+6O 2 klorofil Hayvanlar ile bitkiler arasındaki temel farklılıklar 3- Uyarılabilme Hayvanların çoğunda bir sinir sistemi vardır ve dolayısıyla uyaranlara karşı gösterdikleri reaksiyon oldukça hızlıdır. Bitkilerde sinir sistemi yoktur. Bu nedenle uyaranlara karşı reaksiyonlar çok yavaş olur. 1- Şekil ve yapı 2- Metabolizma 3- Uyarılabilme 6
HAYVANLARDA SİMETRİ ŞEKİLLERİ Hayvanlar, dış görünüşleri dikkate alınarak, simetri açısından; 1- Asimetrik Hayvanlar a- Primer Asimetri: Gelişimlerinin hiçbir evresinde simetri göstermeyen hayvanlar primer asimetriktirler. (Protozoonlardan Amoeba) b- Sekonder Asimetri: Gelişimlerinin erken evrelerinde belirgin bir simetrileri olmalarına rağmen ergin evrelerinde bu simetri durumlarını kaybeden hayvanlar sekonder asimetriktirler. (süngerlerin çoğu) HAYVANLARDA SİMETRİ ŞEKİLLERİ 2- Simetrik Hayvanlar a- Sferik (küresel) simetri: Küresel görünümlü böyle hayvanlarda küre merkezi aynı zamanda simetri merkezidir. Bu merkezden geçen herhangi bir düzlem, hayvanı simetrik ikiye ayırır. Protozoonlardan çeşitli Radiolaria, Heliozoa cinsleri ve Volvox kolonileri bu tipte simetriye sahiptir. 7
HAYVANLARDA SİMETRİ ŞEKİLLERİ b- Radier (ışınsal) simetri: Genellikle şişe benzeriyapıda olan bu tip simetrili hayvanlarda vücudu uzunlamasına kat eden bir simetri ekseni bulunur. Bu eksenden geçen herhangi bir düzlem canlıyı simetrik iki yarıya böler. Simetri ekseninin bir ucu genelde bir ağız bölgesinden (oral kutuptan) diğer ucu ise ağzın zıddında kalan bir bölgeden (aboral kutup) geçer. Bazı süngerlerde, coelenteratların çoğunda, ve ergin derisi dikenlilerde Metridium dianthus (Deniz şakayığı) HAYVANLARDA SİMETRİ ŞEKİLLERİ c- Bilateral (iki yanlı) simetri: Bu tip simetrili hayvanlarda uzunlamasına eksenden geçen tek bir simetri düzlemi canlıyı simetrik iki yarıya böler. Omurgasızlardan Annelida larda ve Omurgalılarda görülür. 8
HAYVANLARDA SİMETRİ ŞEKİLLERİ c- Bilateral (iki yanlı) simetri: HAYVANLARDA SİMETRİ ŞEKİLLERİ c- Biradial (ışınsal ve iki yanlı) simetri: Hemradiersimetrihemde bilateral simetri özelliklerini bir arada taşır. Yüzeysel radier simetriye ilaveten bir yada çift sayıda bulunan bazı organlardan dolayı uzunlamasına eksenden geçen bir veya iki düzlem canlıyı tam simetrik iki yarıya böler. Ktenofor lardan Mnemiopsis: Hayvanın vücudundaki tarak benzeri organlar radier simetri, oysa kamçılar dikkate alındığında bilateral simetri gösterirler. Deniz yıldızı (Asteria) : madrepor plağı dikkate alınarak, buradan geçen simetri düzlemi hayvanı simetrik iki parçaya böler. 9
Bilateral Simetrili Hayvanlarla İlgili Bazı Terimler Anterior: İleri doğru hareket eden ve genelde ağzın bulunduğu taraf. Ön taraf, baş kısmı; posterior un karşıtı. Posterior: Arka taraf varsa kuyruk tarafı, vücudun arka ucu; anterior un karşıtı. Dorsal: Sırt kısmı, Üst taraf, ventral in karşıtı. Ventral: Karın kısmı, Alt taraf. Genelde yere bakan taraf. Dorsal in karşıtı. Lateral: Yan taraf. Simetri düzleminin iki yanında kalan kısımlar. Median (medial): Simetri düzleminin gövde ile kesiştiği orta hat boyunca yer alan bölgeler. (Vücudun ortası veya ona yakın kısmı.) 10
Bilateral Simetrili Hayvanlarla İlgili Bazı Terimler Pektoral: Omurgalılarda göğüs bölgesi. Omuz kemerinin ve ön üyelerin bulunduğuyer. Pelvik: Omurgalılarda kalça bölgesi. Kalça kemerinin ve arka üyelerin bulunduğuyer. Frontal: Alın taraf, Alına ait. Inferior: Alt, altında veya alt tarafta bulunan Superior: Üst, yukarı, üzerinde. Proksimal/Distal: Yakın/Uzak Ekstremitenin gövdeye yakın kısmına proksimal, daha uzak olan kısmı için distal terimi kullanılır. Örneğin el, kola göre distal, uylukta bacağa göre proksimaldir. 11
İnsan vücudunun tanımlanmasında kullanılan anatomik yön kavramları 12
Eksenler Longitudinal (uzunlamasına) Eksen: Vücudunönucundanarkaucuna doğru uzanan eksendir. (Anterior Posterior) Dorso-ventral Eksen: Vücut ortalarında dorsal den ventral e doğru uzanan ve uzunlamasına (longitudinal) eksene dik olan eksendir. (Dorsal Ventral) Transversal Eksen: Vücut ortalarında, bir yandan diğer yana enine yönde uzanan, longitudinal eksen ile dorsoventral eksene dik konumdaki eksendir. (Lateral Lateral) Düzlemler Sagittal (Median=Simetri) Düzlemi: Longitudinal ve dorsoventral eksenlerin oluşturduğu, vücudu simetrik iki yarıya bölen düzlem. Frontal Düzlem: Longitudinal ve transversal eksenlerin oluşturduğu, vücudu dorsal ve ventral olarak asimetrik ikiye bölen düzlem. Simetri düzlemine (sagittal düzleme) dik konumludur. Transversal Düzlem: Dorsoventral ve transversal eksenlerin oluşturduğu, vücudu anterior (ön) ve posterior (arka) olmak üzere asimetrik iki yarıya bölen düzlem. Simetri düzlemine ve frontal düzleme dik konumludur. 13
14
PROTOPLAZMA Protoplazma, hücrenin zar (plazmolemma) ile sarılmış canlı kısmı ve bildiğimiz en kompleks canlı karışımdır. İlk kez Purkinje tarafından (1840) Protoplazma =Yaşamın Fiziksel Temeli Canlı protoplazmanın, organizmadan organizmaya ve hücreden hücreye yapısı az çok değişirse de, ortak metabolizma, büyüme, üreme ve uyarılabilme özelliklerinin temelde pek değişmediğini görülmektedir. Protoplazma kimyasal ve fiziksel yönden değerlendirilir Kimyasal olarak inorganik ve organik bileşikler Fiziksel olarak ise protoplazmanın yapısı, renkv.s. Protoplazmanın Kimyasal Yapısı 92 elementin yaklaşık 30 u hayvan hüc. ve dokularında bulunur. Protoplazmayı oluşturan elementler 3gruptaincelenebilir: a) Daima Bulunanlar: Hidrojen (H), karbon (C), azot (N), oksijen (O), fosfor (P), kükürt (S). Bunların ilk 4 ü protoplazmanın yaklaşık %95 ini oluşturur. b) Genellikle Bulunan fakat Bazen Bulunmayabilenler: Sodyum (Na), magnezyum (Mg), klor (Cl), potasyum (K), kalsiyum (Ca), demir (Fe). c) Özel Durumlarda yada İz Halde Bulunanlar: Lityum (Li), bor (B), flor (Fl), alüminyum (Al), silisyum (Si), Mangan (Mn), bakır (Cu), çinko (Zn), krom (Cr), iyot (I). Elementler canlı protoplazmada bileşikler ve iyonlar halinde bulunurlar. 15
Protoplazmada Bulunan Bileşikler Bileşikler inorganik ve organik olmak üzere iki tiptir. İnorganik Bileşikler: Su Hücresel bileşiklerinenboludur. İnsanda diş minesinde hücresel su % 5 civarında, beyinde % 90 civarındadır. Medüzlerin %95 i sudur. Çeşitli mineral iyonları için doğal bir eritici, hücrede bulunan kolloid maddeler için de bir dağılma ortamıdır. Fizyolojik olayların çoğu sulubirortamdagerçekleşir. Suyun kimyasal yapısı 16
Tuzlar, Asitler, Bazlar ve Gazlar Protoplazmanın serbest suyunda erimiş halde bulunurlar. Suda çözündüklerinde kendilerini oluşturan iyonlara ayrılırlar. Bu yüklü partiküller bir elektrik akımı üretebilir ve bundan dolayı da elektrolit olarak bilinirler. Protoplazmanın inorganik bileşiklerinin çoğu elektrolit lerdir ve bunlar iyonlarına ayrılmış halde bulunurlar. Asitler: serbest H + iyonları veren bileşikler ASİT (HCl) Bazlar: serbest OH iyonları veren bileşikler BAZ (NaOH) Tuzlar: H + ve OH iyonları vermeyen bileşikler TUZ (NaCl) Gazlar: Havayı oluşturan O 2,N 2 ve CO 2 gibi suda eriyebilen gazlara protoplazmada da rastlanır. Organik Bileşikler Organik bileşikler, esas elementler arası bağları Karbon atomları arasında, yadakarbon-hidrojen atomları arasında olan karbon bileşikleridir. CO 2,CO 3 iyonları ve bunlardan türeyen bileşikler organik değildir; bunlarda C esasta O ile bağlantılıdır. C atomları, birbirleri ile 4 lü bağlar yapabilme yeteneği sonucu, zincir yada halka şekilli dev makromoleküller oluşturulabilir. Yüzlerce farklı kategorideki organik bileşiklerin 4 temel kategorisi tüm hücre tiplerinde vardır. Bunlar canlı protoplazmanın organik temelini oluştururlar. Bu 4 kategori: 1) Karbohidratlar ve Türevleri 2) Yağlar ve Türevleri 3) Proteinler ve Türevleri 4) Nukleotidler ve Türevleri 17