GENEL BYOLOJ 1 Biyoloji Canl Bilimi veya Canl

GENEL BİYOLOJİ 1

ØBiyoloji : Canlı Bilimi veya Canlı Sistemler Bilimidir. Bitkiler, hayvanlar, Monera (Bakteriler), Protista (Protozoa= bir hücreliler ve bazı ilkel algler), Fungi (maya ve mantarlar) olmak üzere vb canlıları çeşitli yönleriyle inceleyen bir temel bilim dalıdır. ØGünümüzde 2. 000’in üzerinde canlı türünün yaşadığı tahmin edilmektedir. Eski çağlarda yaşamış ve soyu tükenmiş olan bir çok hayvan ve bitki bu rakama dahil olmamakla beraber biyolojinin çalışma alanına girer. ØBir bilim adamının biyolojinin bütün alanları hakkında bilgi sahibi olması imkansızdır. Dolayısıyla her bilim adamı bu bilim dalının yalnızca küçük bir 2 kısmıyla ilgilenir.

ØBiyoloji günümüzde vücut parçalarının her birinin yapısı, işlevi, embriyonik gelişimi, beslenmesi, davranış, fiziksel çevreyle, ve diğer canlı türleri ile olan ilişkilerini incelemektedir. ØBütün bu inceleme konuları biyolojinin farklı alt dallarının çalışma alanını oluşturur. Alt bilim dalı incelediği konunun sonuna "loji“ eklenmek suretiyle isimlendirilir. ØÖrneğin histo (doku) + loji (bilim) = histoloji (doku bilimi) gibi. ØYine alt bilim dallarında çalışanlar da bilim dalının latince köküne "log" veya "ist" eklenmek suretiyle adlandırılır. örneğin histo (doku) + log = histolog (dokuları inceleyen bilim adamı). 3

Biyolojinin Alt Dalları Ø Anatomi: Vücut yapısını inceler; sadece vücudun dış görünüşü ile ilgilenirse Morfoloji adını alır. Ø Histoloji: Dokuların yapısını, işleyişini ve bileşimini inceler. Ø Sitoloji: Hücrenin yapısı, bileşimi ve kısmen işlevini inceler. Ø Fizyoloji: Vücuttaki yapıların işlevlerinin incelendiği bilim dalıdır. Sadece hücredeki faaliyetleri kapsarsa Hücre Fizyolojisi, keza bir dokunun işlevi olursa örneğin Doku Fizyolojisi, veya bir sistemin Sindirim Fizyolojisi ya da incelediği hayvan grubuna göre Böcek Fizyolojisi, Omurgalı Fizyolojisi gibi adlandırılır. Ø Embriyoloji: Hayvanların zigot oluşumundan ergin birey oluncaya kadar devam eden olayları inceleyen bilim dalı. 4

Biyolojinin Alt Dalları Ø Parazitoloji: Diğer canlıların üzerinde ya da içinde parazit olarak yaşayan canlıları ve bunların yaşam şekillerini inceler. Ø Genetik: Karakterlerin (özelliklerin) bir dölden diğerine aktarılması ve bunun prensipleri ile ilgilenir. Ø Taksonomi: Canlıların akrabalık derecelerine göre, belirli kurallar içerisinde sınıflandırılmasını inceler. Ø Ekoloji: Canlıların içerisinde yaşadığı, canlı ve cansız ortam ile olan ilişkileri inceleme konusudur. Ø Etoloji: Davranış bilimi de denen etoloji hayvanların davranışını ve onların fizyolojik temellerini inceler. Ø Biyocografya: Organizmaların yeryüzündeki yayılış ve dağılımlarını araştırır. 5

Biyolojinin Alt Dalları Biyokimya: Canlılardaki biyolojik yapıları kimyasal yöntemlerle araştırarak hayatın biyokimyasal temellerini araştırır. Biyofizik: Organizmaların davranış şekillerini, işlev ve biyolojik yapılarını, fiziko-kimyasal yöntemler kullanarak inceler. Paleontoloji: Çeşitli jeolojik zamanlarda yaşamış organizmaları ve o devirdeki hayatın ve canlıların kanıtı olan fosilleri inceleyen bilim dalıdır. Mikrobiyoloji: Bakteri, hayvansal ve bitkisel bir hücreli mikroorganizmalar ve virüslerin yapı, yaşama şekli, yayılış ve taksonomisini inceler. Onların doğadaki madde çevrimi ve insan için önemini araştırır. Hidrobiyoloji: Suda yaşayan organizmaları inceler. Limnoloji: Tatlısu biyolojisi (akarsu, göl, kaynak suları) 6

Zoolojinin Alt Dalları ØAyrıca zooloji, araştırma konusu olan hayvan gruplarına göre de alt dallara ayrılır. Örneğin v. Mammaloji (Memelileri), v. Ornitoloji (Kuşları), v. Herpetoloji (Sürüngen ve Amfibileri), v. Ihtiyoloji (Balıkları), v. Entomoloji (Böcekleri) 7

Biyolojinin Önemi Ø Günümüzde Biyoloji tıptan, toplum sağlığından ve ziraattan uzay bilimlerine kadar pek çok alanı ilgilendirmektedir. Bu sahalarda yapılacak olan herhangi bir araştırma biyoloji kapsamı içerisine girmektedir. Ø Gelecekteki besin gereksinimini karşılamak, daha sağlıklı ve bilinçli bir nesiller yetiştirmek için biyolojiye gereği kadar önem verilmesi kaçınılmazdır. Bugün gelişmiş laboratuvarlarda bin bir emek ve çok büyük harcamalar yapılarak aranan pek çok bilinmeyen iyi araştırıldığında canlı bünyesinde ve bazı değişik organizmalarda bulunacaktır. Ø Bütün düşünceler, tüm araştırmalar kökünü doğadan alır. Doğayı tanımayanın kendini, kendisini tanımayanın doğayı tanıması imkansızdır. Varlığımızı sürdürmemiz onu tam anlamıyla tanımayıp gerekli önlemleri almaya bağlıdır. 8

Biyolojinin dalları ve ilgilendikleri alanlar: İlgi alanları Yapısal değişmezlik ve Yapısal değişim Şekil ve yapı Yaşam olayları Çevre ilişkileri Tatbiki biyoloji Biyolojinin dallarına ait bazı örnekler Evrim Biyolojisi Sistematik Davranış Biyolojisi(Etoloji) Ekoloji(Autekoloji Demokoloji Sinekoloji) Evcil hayvanlar Klasik Genetik Morfoloji Hormon fizyolojisi Doğa Koruması Kültür bitkileri Moleküler Genetik Anatomi Üreme ve Gelişme Biyolojisi Çevre emniyeti Gen Teknolojisi Histoloji Metobolizma ve Hareket Fizyolojisi Biyoteknoloji Sitoloji Hücre Fizyolojisi Biyoloji ve Moleküler Biyokimya 9

Bilimsel Yöntem Ø Bilim, evreni inceleyerek onun sahip olduğu özellikleri anlamak ve bunları teori ya da kural adı verilen düzenlemeler içerisine yerleştirerek birbirleri arasındaki olası farkları açıklamak demektir. Ø Bilimsel yöntem bilimsel bir problemin çözümünde izlenmesi gereken yoldur diye tarif edilebilir. Ø Bilim adamı ise yukarıdaki faaliyetleri yapan yani bilimle uğraşan, doğuştan problem çözme yeteneği ve merak dürtüsüne sahip insanlardır. Ø Bilim adamlarını birbirinden ayıran en önemli özellik hipotez kurma yeteneğidir. 10

Bilmsel Yöntem Birkaç Adımda Toplanır: • • • Gözlem yapma Soru sorma Hipotez kurma Gözleme dayalı sınama Sonuç çıkarma Yayınlama 11

12

Canlıların Temel Özellikleri • Bütün canlılar Hücrelerden oluşmuştur. 13

Kimyasal Özgünlük • Canlı sistemler benzersiz ve karmaşık bir moleküler • • organizasyon gösterirler: Canlı sistemler, karmaşıklık bakımından cansız maddelerdeki küçük moleküllerin çok ötesinde geçen büyük moleküller oluştururlar. Bunlara makromoleküller denir. Makromoleküllerde, cansız maddelerde olanlarla aynı çeşit atomlar ve kimyasal bağlar bulunur ve kimyanın tüm temel yasaları onlar içinde geçerlidir. Onları yaşam için benzersiz kılan şey ise sahip oldukları karmaşık örgütlenme yapılarıdır. Makromeleküller şunlardır: Nükleik asitler, Proteinler, Karbohidratlar ve lipidler 14

* Canlılar yüksek bir organizasyona sahiptir. 15

• Metabolizma faaliyetleri sonucu enerji üretir ve enerji harcarlar. 16

• Metobolizma: Canlı organizmalar, yaşadıkları ortamdan • • besin sağlayarak kendi varlıklarını sürdürürler. Besinler, sağladıkları kimyasal enerji ve moleküler bileşenlerle canlı sistemi ayakta tutar. Sindirim, enerji kazanımı (solunum), moleküllerin ve hücresel yapıların sentezi gibi temel kimyasal süreçler Metobolizma olarak adlandırılr. Metobolizma, yıkıcı (katabolik ve yapıcı (anabolik) tepkimelerin etkileşimini ifade eder. 17

• Canlılar hareket etme yeteneğine sahiptir. 18

• Büyüme ve Gelişme 19

• Canlılar bulundukları ortama uyum sağlarlar. 20

• Uyarılara tepki vermek 21

• Kendine benzer bireyler meydana getirirler. 22

• Kalıtsal varyasyonlara sahiptirler. 23

Sınıflandırma Çeşitleri a) Ampirik (Suni) Sınıflandırma • Canlıların dış görünüşlerine göre yapılmıştır. • Ölçmenin olmadığı nitel gözlemlerle yapılmıştır. • Görevi aynı olan (analog) organlar dikkate alınmıştır. 24

Örnek; • Kuşun kanadı • Sineğin kanadı • Yarasanın kanadı Bu sınıflamaya göre yarasa ve sinek kuşlar aynı gruba dâhil edilmiştir. Geçerliliği olmayan bir sınıflandırmadır. 25

b)Filogenetik (Tabii) Sınıflandırma: • Canlıların bütün özelliklerine (akrabalık ilişkileri, kromozom yapıları, protein benzerlikleri, anatomik ve fizyolojik özellikleri) göre yapılmıştır. • Ölçmenin olduğu nicel gözlemlerle yapılmıştır. • Yapısı aynı yani homolog organlar dikkate alınmıştır. 26

Örnek; • insanın kolu • Balinanın ön yüzgeci • Yarasanın kanadı Bu sınıflamaya göre İnsan, yarasa ve balina memeliler grubuna dahil edilmiştir. Geçerliliği devam eden sınıflandırmadır. 27

Taksonomi Grupları • Türkçe Latince Örnek - 1 • • Hayvanlar : Animal Alem = Regnum : Şube = Phylum Sınıf = Classis : Örnek – 2 : Omurgalı : Kordata Memeliler : Mammals Takım = Ordo : Carnivor : Carnivor Aile Felidea : Canidea Cins = Familya : = Genus : Felis : Canis Tür = Species : Felis domesticus : Canis domesticus (Ev kedisi) (Ev köpeği) 28

Taksonomi gruplarında Alemden Türe doğru gidildikçe; Akrabalık artar. Grup sayısı artar. Gruptaki birey sayısı azalır. Yapısal benzerlik artar. Ortak özellikler artar. Gen benzerliği artar. Protein benzerliği artar. Tür sayısı azalır. 29

İkili Adlandırma (Binominal Sistem) • Linne tarafından önerilen ve bugün halen daha kullanılan adlandırma sistemidir. • Bu adlandırma sisteminde her canlı türü latince kurallara uygun olarak düzenlenmiş iki kelimeden oluşan bir isim ile adlandırılır. • Bu kelimelerden birincisi cins ismidir ve kural olarak baş harfi büyük yazılır ikinci isim ise tür ismidir bu iki isim metin içerisinde yazıldığında italik veya altı çizilerek yazılır. 30

• • • Tür Kavramı İki canlının aynı tür olması için; Aynı atadan gelmesi Çiftleşerek verimli nesiller oluşturması gerekir. Aynı tür canlıların; Kromozom sayıları, Beslenme şekilleri ve Üreme şekilleri aynı olması gerekir. Aynı tür canlıların; DNA dizilişleri, Protein yapıları ve Enzim çeşitleri farklı olabilir. 31

• Canlılar tür adları ile bilinir. Örnek : • Turna Balığı : Esox lucius • Ev köpeği : Canis domesticus • Kara çam : Pinus nigra • Fıstık çamı : Pinus pinea • Kara dut : Morus nigra • Beyaz dut : Morus alba • Köpük böceği : Philaenus spumarius (Linnaeus, 1758) 32

Canlılar Alemi • İlk canlının oluşumundan bu yana insan kendisi ve çevresi ile ilgilenmek zorunda kalmıştır. Canlılar ile ilgili bilgiler arttıkça gruplandırılarak incelenmiştir. • Canlılar önce iki alem (Regnum, Kingdom) altında toplanmıştır. Bunlar: • Hayvanlar Alemi • Bitkiler Alemi 33

• Daha sonraları bazı ilkel canlıların hem hayvanlar, hem de bitkiler aleminde incelenmesi, bitki özelliği taşımamasına rağmen bakterilerin bitkiler aleminde ele alınması gibi nedenlerinden kaynaklanan karışıklıklar yüzünden Monera ve Protista diye iki yeni alem ilave edilmiştir. • Bunlardan Monera alemine bakteriler dahil edilirken, Protista alemine Protozoa ve bazı ilkel algler dahil edilmektedir. Son yıllarda bu dört aleme ilaveten maya ve mantarların dahil edildiği Fungi alemi oluşturulmuştur. Böylece tüm canlılar 5 alemde incelenir duruma gelmiştir. 34

• Tüm alemler içerisinde en çok türe sahip olanı, hayvanlar alemidir (Regnum Animalia). • Bugün için yaklaşık olarak 2 milyon olan tanımlanmış (isimlendirilmiş) olan canlı türlerinin yaklaşık 1. 5 milyon kadarını hayvan türleri oluşturmaktadır. • Geriye kalan yaklaşık yarım milyon kadar tür sayısı, başta bitkiler alemi (Regnum: Plantae) olmak üzere diğer alemlere dahil edilen türlere aittir. • Şüphesiz bu sayılar her gün için artış göstermektedir. 35

Hayvanları diğer alemlerden ayıran özellikler 1. Hayvanlar çok hücrelidirler. 2. Hayvanlar hareket edebilme yeteneğine sahiptirler ve genelde hareket kaslarla gerçekleşir. 3. Hayvanlar gelişmiş bir organizasyona sahiptirler. Belli bir yapı ve şekle sahip hücreler bir araya gelerek dokuları, dokular bir araya gelerek organları, organlar da sindirim, solunum, boşaltım gibi çeşitli fonksiyonları yerine getiren organ sistemlerini oluştururlar. Hayvanlarda organizasyon oluşurken hücreler ve dokular kollajen adı verilen bir hayvansal protein tarafından desteklenir. 36

4. Hayvanlar heterotrofiktirler yani hayatlarını devam ettirebilmek için yapamadıkları karbonhidrat, protein, yağ ve vitaminleri dışarıdan hazır almak zorundadırlar. Esasında hayvanlar kendi enerjilerini kendileri elde edemeyen canlılardır. Bu şekilde dışarıdan hazır aldıkları maddeleri oksijen yardımı ile enerjiye çevirirler. 5. Genellikle ayrı eşeylidirler. Üremeleri küçük ve hareketleri olan sperm ile büyük ve hareketsiz olan yumurta hücresinin birleşmesi sonucu gerçekleşir. İlkel türlerde ise genellikle eşeysiz üreme görülür. 37