Bilim ve Biyoloji

Bilim, tarafsız gözlem ve deneylere dayanan düzenli bilgi birikimidir. Bir bilim insanı bilimsel bilgiyi ortaya koyarken bazı basamakları izler: gözlem yapmak, problemi belirlemek, hipotez kurmak, veri toplamak, analiz etmek ve sonuç çıkarmak.

Canlılar birçok ortak özelliğe sahiptir. Bunların arasında hücresel yapı, büyüme ve gelişme, hareket, beslenme, solunum, üreme, metabolizma ve adaptasyon bulunur. Ayrıca canlılar organizasyon, homeostazi, boşaltım ve uyarılara tepki özellikleri de gösterirler.

Hücreler, canlının en küçük yapısal ve fonksiyonel birimleridir. Canlılar hücre sayısına göre tek hücreliler ve çok hücreliler olarak ayrılır. Hücreler ise gelişimlerine göre ökaryot (gelişmiş, çekirdekli) ve prokaryot (gelişmemiş, çekirdeksiz) olmak üzere iki gruba ayrılır.

💡 Ribozom, tüm canlılarda bulunan tek organeldir ve protein sentezinden sorumludur. Bakteriler ve arkeler tek hücreli prokaryot, bitkiler ve hayvanlar ise çok hücreli ökaryotlardır!

Beslenme ve Metabolizma

Tüm canlılar beslenir ve beslenme şekillerine göre ototrof (üretici) ve heterotrof (tüketici) olmak üzere ikiye ayrılır. Otrotof canlılar fotosentez veya kemosentez yaparak kendi besinlerini üretir. Bitkiler, bazı bakteriler ve algler bu gruba girer.

Heterotroflar ise kendi besinini üretemeyip dışarıdan hazır alan canlılardır. Tükettikleri besinin kaynağına göre otçul (herbivor), etçil (karnivor) ve hepçil (omnivor) olarak ayrılırlar. Öğle vakti ışık varken fotosentez yapan algler hem ototrof hem heterotrof beslenebilir.

Sindirim, büyük besin moleküllerinin (polimer) küçük moleküllere (monomer) parçalanmasıdır. Solunum ise sindirim sonucu oluşan maddelerin ATP üretmek için parçalanması işlemidir ve oksijenli (aerobik) ya da oksijensiz (anaerobik) olabilir.

Metabolizma, canlı vücudundaki tüm yapım (anabolizma) ve yıkım (katabolizma) olaylarını kapsar. Yapım olaylarına protein sentezi ve fotosentez, yıkım olaylarına ise solunum ve sindirim örnek verilebilir. Metabolizma hızı yaş ve cinsiyet gibi faktörlere göre değişir.

💡 Homeostazi, vücudun iç dengesini koruma sürecidir. Boşaltım, sindirim ve solunum sonucu oluşan atık maddelerin bu dengeyi sağlamak için dışarı atılmasıdır.

Canlıların Ortak Özellikleri ve Temel Bileşikleri

Canlılar çeşitli ortak özellikler gösterir. Bitkiler pasif hareket yaparken, çoğu canlı aktif (yer değiştirme) hareket yapabilir. Büyüme ve gelişme tek hücrelilerde hücre hacminde artma, çok hücrelilerde hücre bölünmesi ile gerçekleşir.

Üreme, canlının hayatta kalmak için yapması zorunlu olmayan ama neslin devamlılığı için gerekli olan bir süreçtir. Eşeyli ve eşeysiz olmak üzere iki şekilde gerçekleşir. Adaptasyon ise canlının hayatta kalma ve üreme şansını artırmak için kalıtsal olarak uyum sağlamasıdır.

Canlıların yapısında organik ve inorganik maddeler bulunur. Organik maddeler arasında karbonhidratlar, yağlar, proteinler, enzimler, vitaminler, hormonlar, ATP ve nükleik asitler vardır. İnorganik maddeler ise su, asit-baz-tuz ve mineral maddelerdir.

💡 Organizasyon, tek hücrelilerde hücre düzeyinde, çok hücrelilerde sistem düzeyinde görülür ve atom → molekül → organeller → hücre → doku → organ → sistem → organizma şeklinde hiyerarşik bir yapı izler!

İnorganik Maddeler

Su, tüm metabolik olaylar için gereklidir. İyi bir çözücüdür, madde taşınmasını sağlar ve zararlı maddelerin atılmasına yardımcı olur. Buharlaşma özelliği sayesinde terleme gerçekleşir. Su moleküllerinin birbirini tutmasına kohezyon, farklı molekülleri tutmasına ise adezyon denir.

Asitler, suda çözündüğünde hidrojen iyonu veren ve pH değeri 0-7 arasında olan maddelerdir. Mide suyu buna örnektir. Bazlar ise suda çözündüğünde hidroksil iyonu veren ve pH değeri 7-14 arasında olan maddelerdir. İnce bağırsak öz suyu baz özelliği gösterir. Asitlerle bazların tepkimeye girmesi sonucunda tuzlar oluşur.

Mineral maddeler, enzimler ve hormonlar gibi organik maddelerin yapısında bulunur. Eksikliklerinde veya fazlalıklarında çeşitli hastalıklar ortaya çıkabilir. Kalsiyum kemik ve dişlerin yapısında, demir hemoglobin yapısında, iyot tiroksin hormonunun yapısında bulunur.

💡 Su olmadan hayat olmaz! Ortamdaki su miktarı %11-12'nin altına düştüğünde özümleme durur. Yapım olaylarında su açığa çıkmasına dehidratasyon, polimer moleküllerin su ile parçalanmasına ise hidroliz denir.

Organik Maddeler

Organik maddeler, yapılarında karbon, hidrojen ve oksijen atomları bulundurur ve canlılar tarafından üretilebilirler. Vitaminler dışındaki organik maddeler polimer yapıdadır. Organik maddeler enerji verici, yapıcı, onarıcı veya düzenleyici olabilirler.

Karbonhidratlar monosakkaritler, disakkaritler ve polisakkaritler olmak üzere üçe ayrılır. Monosakkaritler tek şekerli ve sindirilemez yapıdadır. 3 karbonlular (triboz) fotosentezde, 5 karbonlular (pentoz) RNA ve DNA yapısında, 6 karbonlular (heksoz) ise enerji verici olarak kullanılır.

Disakkaritler iki monosakkaritin glikozit bağı ile birleşmesi sonucu oluşur. Örneğin glikoz ve fruktozun birleşmesiyle sakkaroz (şeker) meydana gelir. Polisakkaritler ise çok sayıda glikozun birleşmesiyle oluşur. Hayvansal depo polisakkariti glikojen, bitkisel depo polisakkariti nişastadır.

💡 Enerji verimliliği açısından vücutta ilk önce karbonhidratlar, sonra yağlar, en son proteinler kullanılır. Yapıya katılmada ise öncelik proteinlerdedir!