Biyoloji ve Canlıların Ortak Özellikleri-I

Canlılar doğadaki varlıklarını sürdürebilmek için belirli özelliklere sahiptir. Bu özellikler onların yaşamlarını devam ettirebilmeleri için hayati önem taşır.

Canlıların çevre koşullarına uyum sağlayarak yaşama ve üreme şanslarını artıran özelliklere adaptasyon denir. Kutup ayılarının büyük vücutları ve kurak bölge bitkilerinin kalın kütikula tabakası geliştirmeleri, adaptasyonlara iyi örneklerdir. Adaptasyonlar uzun sürede gelişir ve kalıtsaldır.

Homeostasi, bir canlının değişken çevre koşullarına rağmen iç dengesini kararlı halde tutabilmesi anlamına gelir. Vücudun sıcaklığını sabit tutması, kan şekerini düzenlemesi gibi durumlar homeostasiye örnektir. Sıcakkanlı canlılar, vücut sıcaklıkları çevre sıcaklığına göre değişmeyen canlılardır ve metabolizmalarını düzenli tutarlar.

Önemli: Canlıların yapım ve yıkım tepkimelerinin tümü metabolizma olarak adlandırılır. Anabolizma (yapım) tepkimeleri ATP harcarken, katabolizma (yıkım) tepkimeleri ATP üretir.

Canlıların hücresel düzeyde düzenli bir şekilde organize olması organizasyon olarak tanımlanır. Bir hücrelilerde organizasyon organel düzeyinde, çok hücrelilerde ise doku ve organ düzeyinde gerçekleşir. Bakteri ve arkebakteriler sadece hücresel boyutta organizasyon gösterir.

Biyoloji ve Canlıların Ortak Özellikleri-I

Canlıların hepsi bir takım metabolik faaliyetler gerçekleştirmek zorundadır. Bu metabolik faaliyetlerinde enzimler kullanılır. Canlılar üreme, beslenme, solunum ve hareket gibi ortak özelliklere sahiptir.

Homeostasis (iç denge) ve adaptasyon (uyum), canlıların en temel özelliklerindendir. Homeostasis, bir canlının değişen çevre koşullarına rağmen iç dengesini kararlı halde tutabilmesidir. Örneğin, vücut sıcaklığının düzenlenmesi veya kan şekerinin belirli sınırlar içinde tutulması homeostasis sayesinde gerçekleşir.

Canlılar beslenme şekillerine göre farklılık gösterir. Bazı canlılar (bitkiler gibi) ışık enerjisi kullanarak inorganik maddelerden organik besin üretebilirken, bazıları (hayvanlar gibi) hazır organik besinleri tüketir. Deney düzeneklerinde, bitkilerin ışıklı ortamda oksijen ürettiği ve yaşamını sürdürdüğü, karanlık ortamda ise öldüğü gözlenmiştir.

Not: Anaerobik bakteriler, oksijensiz ortamda yaşayabilme özelliğine sahiptir, bu da farklı metabolik adaptasyonların varlığını gösterir.

Canlılarda monomerlerden polimer oluşumunu sağlayan tepkimelere dehidrasyon sentezi denir. Bu tepkimeler sırasında su açığa çıkar ve ATP harcanır. Örneğin, amino asitlerden protein sentezi, glikozdan glikojen sentezi gibi olaylar dehidrasyon sentezi ile gerçekleşir.

Biyoloji ve Canlıların Ortak Özellikleri-II

Canlıların temel yaşamsal faaliyetleri arasında solunum, beslenme, üreme ve uyarılara tepki gibi olaylar bulunur. Bu özelliklerin bazıları tüm canlılar için ortakken, bazıları belirli canlı gruplarına özgüdür.

Tüm canlı hücreler solunum ile enerji üretme işlemini gerçekleştirmek zorundadır. Organizmalar, yaşamlarını devam ettirebilmek için enerji üretimi yapmak zorundadır. Bazı canlılar oksijenli solunum yaparken, bazıları oksijensiz ortamda enerji üretebilir.

Canlıların çevresel değişimlere karşı iç dengelerini koruyabilme yeteneği homeostasi olarak adlandırılır. Vücudun su dengesinin korunması, kandaki kalsiyum seviyesinin düzenlenmesi ve vücut sıcaklığının sabit tutulması homeostasiye örnek olarak verilebilir.

Hareketlilik, canlıların özelliklerindendir ancak hareket şekilleri ve yapıları farklılık gösterir. Bakteriler, kamçıları sayesinde hareket edebilirken, bitkiler kök ve dallarındaki büyüme hareketleriyle yönelim gösterir. Hayvanlar ise kasları sayesinde aktif hareket edebilir.

Önemli: Tüm canlılarda protein sentezi ortak olarak görülen bir olaydır. Amino asitlerden protein sentezi, monomerlerden polimer oluşumuna (dehidrasyon sentezi) bir örnektir.

Canlılarda gerçekleşen yapım (anabolizma) ve yıkım (katabolizma) tepkimelerinin hızı, canlının içinde bulunduğu gelişim dönemine göre değişiklik gösterir. Büyüme dönemindeki bireylerde anabolizma tepkimeleri, katabolizma tepkimelerinden daha hızlıdır.

Biyoloji ve Canlıların Ortak Özellikleri-II

Tüm canlılarda ortak olarak bulunan özelliklerden biri, monomerlerden polimer oluşmasını sağlayan dehidrasyon sentezidir. Bu süreçte, küçük moleküller birleşerek daha büyük moleküller oluşturur ve su açığa çıkar.

Örnek olarak, amino asitlerin birleşerek protein oluşturması, glikoz moleküllerinin birleşerek glikojen veya nişasta oluşturması verilebilir. Bu sentez tepkimelerinde enzimler kullanılır ve ATP harcanır. Dehidrasyon sentezi sırasında su oluşurken, hidroliz tepkimelerinde ise su tüketilir.

Canlıların yapısındaki polimerler (proteinler, polisakkaritler gibi) sindirim enzimleri yardımıyla monomerlerine parçalanabilir. Bu parçalanma tepkimelerine hidroliz denir. Hidroliz tepkimeleri, canlıların büyük besin moleküllerini kullanabilmesi için gereklidir.

Önemli: Tüm canlılar için ortak olan moleküler dönüşümler, polimer-monomer dönüşümleridir. Bu dönüşümler, canlıların yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmesi için gereklidir.

Canlılarda metabolik faaliyetlerin hızı, gelişim dönemine göre değişiklik gösterir. Ergenlik dönemindeki bir bireyde anabolizma ve katabolizma tepkimeleri dengeli ilerlerken, büyüme dönemindeki bireylerde anabolizma tepkimeleri daha hızlıdır. Yaşlılık döneminde ise katabolizma tepkimeleri daha hızlı gerçekleşir.

Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşikler-I (İnorganik Bileşikler)

İnorganik maddeler, canlıların yapısında bulunan temel bileşiklerden biridir. Mineraller, vücudumuzun düzgün çalışabilmesi için mutlaka gerekli olan inorganik bileşiklerdir.

Her mineralin vücuttaki görevi farklıdır. Örneğin, kalsiyum kemik ve dişlerin yapısına katılır, kan pıhtılaşmasında rol oynar. Demir, alyuvarlarda bulunan hemoglobinin yapısına katılarak kanın oksijen taşımasını sağlar. Potasyum ve sodyum sinir hücrelerinde impuls iletiminde görev alır.

İyot minerali, tiroit bezinden salgılanan tiroksin hormonunun yapısına katılır. Bu hormon vücudumuzdaki metabolik hızı düzenler. Magnezyum ise kaslarda ATP üretiminde görevlidir.

Unutma: Mineraller enerji kaynağı olarak kullanılmaz, vücut tarafından üretilemez, dışarıdan alınmak zorundadır. Fazla alındıklarında vücuttan atılırlar.

Mineraller canlılarda düzenleyici görev yaparlar. Vücutta belirli oranlarda bulunmaları gerekir. Eksikliğinde veya fazlalığında çeşitli hastalıklar ortaya çıkabilir. Örneğin, demir eksikliğinde kansızlık, kalsiyum fazlalığında böbrek taşı oluşumu gözlenebilir.

Mineraller DNA, hemoglobin, enzimler gibi birçok önemli molekülün yapısında bulunabilir. Bunlar yaşamın sürdürülebilmesi için mutlaka gereklidir ve besinlerle alınması zorunludur.

Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşikler-I (İnorganik Bileşikler)

İnorganik maddeler, canlıların yapısının önemli bir parçasıdır. Bunların başında su, mineraller, asitler ve bazlar gelir. Özellikle mineraller, düzenleyici olarak görev yaparlar ve vücudumuzda çeşitli fonksiyonları yerine getirirler.

Kalsiyum, kemik ve dişlerin yapısına katılmanın yanında, kanın pıhtılaşmasında ve kas kasılmasında önemli rol oynar. Fazla alındığında böbrek taşı oluşumuna ve kireçlenmeye neden olabilir. Magnezyum ise kas çalışmasında, ATP üretiminde ve protein metabolizmasında görev alır.

Potasyum ve sodyum mineralleri sinirsel iletimde görev alır. Potasyum kalp ritmini düzenlerken, sodyum ile birlikte vücudun su dengesini sağlar. Demir, alyuvarlarda bulunarak kana kırmızı rengini verir ve oksijen taşınmasında görev alır.

Bilgi: Mineraller vücutta üretilemez ve sindirilmeden kana karışırlar. Enerji vermezler, ancak enerjinin açığa çıkmasında görev alabilirler.

İyot minerali, tiroit bezinden salgılanan tiroksin hormonunun yapısına katılır. Eksikliğinde guatr hastalığı görülebilir. Bitki ve hayvanlarda bulunan mineraller, besinlerle alınır ve vücutta belli oranda bulunması gerekir.

Mineraller canlılardaki inorganik yapıların bir parçasıdır. İnorganik maddeler canlılarda doğrudan enerji kaynağı olarak kullanılmazlar, ancak hücrelerde gerçekleşen birçok metabolik olayın düzenlenmesinde görev alırlar.

Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşikler-II (Karbonhidratlar)

Karbonhidratlar, canlıların yapısında bulunan en önemli organik bileşiklerden biridir. C, H ve O elementlerinden oluşurlar. Karbonhidratlar, organizmaların temel enerji kaynağıdır ve 1 gram karbonhidrat 4,1 kalori enerji verir.

Monosakkaritler, en küçük karbonhidrat birimleridir ve hücre zarından doğrudan geçebilirler. Glikoz, fruktoz, galaktoz ve riboz yaygın monosakkaritlerdir. Glikoz, vücudumuzun temel enerji kaynağıdır ve "kan şekeri" olarak da bilinir.

Disakkaritler, iki monosakkaritten oluşur ve aralarında glikozit bağı bulunur. Sentezlenirken bir molekül su açığa çıkar (dehidrasyon sentezi). Maltoz, laktoz ve sükroz yaygın disakkaritlerdir.

Hatırlat: Karbonhidratların sindiriminde, polisakkaritler enzimler tarafından monosakkaritlere dönüştürülür, çünkü sadece monosakkaritler hücre zarından geçebilir.

Polisakkaritler, çok sayıda monosakkaritten oluşan büyük karbonhidrat molekülleridir. Nişasta, bitkilerde depo edilir; glikojen, hayvanlarda ve mantarlarda depo edilir; selüloz ise bitki hücre duvarının yapısında bulunur.

Karbonhidratlar, hücrelerin yapısına katılabilir, enerji kaynağı olarak kullanılabilir veya depo edilebilir. Özellikle nişasta ve glikojen, organizmanın enerji ihtiyacı olduğunda hidroliz edilebilen depo polisakkaritlerdir.

Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşikler-II (Karbonhidratlar)

Karbonhidratlar, canlılar için önemli enerji kaynaklarından biridir. Yapılarında karbon, hidrojen ve oksijen elementleri bulunur. Bir gram karbonhidrat yaklaşık 4,1 kalori enerji verir.

Monosakkaritler, karbonhidratların en küçük birimidir. Hücre zarından doğrudan geçebilirler. Glikoz (üzüm şekeri), fruktoz (meyve şekeri) ve galaktoz en yaygın monosakkaritlerdir. Glikoz, vücut hücrelerinin temel enerji kaynağıdır.

İki monosakkarit arasında glikozit bağının kurulmasıyla disakkaritler oluşur. Bu sentez sırasında bir su molekülü açığa çıkar. Maltoz, laktoz (süt şekeri) ve sükroz (çay şekeri) yaygın disakkaritlerdir. Disakkaritler hücre zarından geçemezler, önce enzimatik sindirim ile monosakkaritlere parçalanmaları gerekir.

Önemli: Bitkisel depo polisakkarit olan nişasta ve hayvansal depo polisakkarit olan glikojen, glikoz moleküllerinin bir araya gelmesiyle oluşur ve gerektiğinde hidroliz edilebilir.

Çok sayıda monosakkaritin birleşmesiyle polisakkaritler oluşur. Nişasta bitkilerde, glikojen hayvan ve mantarlarda, selüloz bitki hücre duvarında, kitin ise mantar hücre duvarı ve eklembacaklıların dış iskeletinde bulunur. İnsanlar selülozu sindiremez, ancak bu madde sindirim sisteminde lif olarak görev yapar.

Polisakkaritler sentezlenirken ATP harcanır ve su açığa çıkar. Hidroliz edilirken ise su kullanılır ve enerji açığa çıkmaz. Monosakkaritlerin aksine, polisakkaritler hücre zarından geçemezler.

Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşikler-III (Yağlar)

Yağlar, canlıların yapısında bulunan önemli organik moleküllerdir. Bir gram yağ yaklaşık 9,3 kalori enerji verir ki bu, karbonhidrat ve proteinlerin verdiği enerjinin iki katından fazladır. Yüksek enerji değerine sahip olmasının nedeni yapısındaki hidrojen atomlarının fazla olmasıdır.

Trigliseritler (nötral yağlar), bir molekül gliserol ile üç molekül yağ asidinin ester bağıyla birleşmesiyle oluşur. Yağ asitleri doymuş ve doymamış olarak ikiye ayrılır. Doymuş yağ asitleri katı haldeyken, doymamış yağ asitleri oda sıcaklığında sıvı haldedir.

Fosfolipitler, hücre zarının yapısında çift katlı olarak bulunur ve hücre zarına akışkan özellik kazandırır. Yapılarında gliserol, iki yağ asidi, fosforik asit ve azotlu bir baz bulunur.

Not: İnsan vücudu temel olmayan yağ asitlerini sentezleyebilirken, temel yağ asitlerini sentezleyemez. Bu nedenle temel yağ asitlerini besinlerle almak zorundadır.

Steroid yapılı yağlar, yapılarında gliserol ve yağ asidi içermezler. Kolesterol, memeli hücrelerinin zarında bulunur, D vitamini ve eşeysel hormonların yapısına katılır. Bitkilerde düşük miktarda bulunur ve vücutta fazla miktarda bulunması damar sertliğine neden olabilir.

Yağlar, vücutta enerji verici, düzenleyici ve yapıcı-onarıcı görev yapar. Trigliseritler enerji verici, steroitler düzenleyici, fosfolipitler ise yapıcı-onarıcı olarak işlev görür.

Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşikler-III (Yağlar)

Yağlar, canlıların yapısında bulunan ve çeşitli görevleri olan önemli organik bileşiklerdir. Yapılarında karbon, hidrojen ve oksijen elementleri bulunur. Diğer organik bileşiklere göre hidrojen oranı daha fazladır, bu nedenle daha fazla enerji verirler.

Trigliseritler, bir gliserol molekülü ile üç yağ asidi molekülünün birleşmesiyle oluşur. Bu birleşme sırasında dehidrasyon (su çıkışı) gerçekleşir. Yağ asitleri, karbon zincirlerindeki çift bağ sayısına göre doymuş ve doymamış olarak ikiye ayrılır. Doymuş yağ asitleri katı, doymamış yağ asitleri ise sıvı halde bulunma eğilimindedir.

Fosfolipitler, hücre zarının temel yapı taşıdır. Yapılarında bir gliserol, iki yağ asidi, bir fosfat grubu ve azotlu bir baz bulunur. Hücre zarına akışkanlık kazandırırlar ve düzenleyici görev yaparlar.

Unutma: İnsan vücudu linoleik ve linolenik asit gibi temel yağ asitlerini sentezleyemez, bu nedenle besinlerle alınmaları gerekir.

Steroid yapılı yağların en önemlisi kolesteroldir. Yapısında gliserol ve yağ asidi bulunmaz. D vitamini, eşeysel hormonlar ve safra asitlerinin yapısına katılır. Bitkisel hücrelerde az miktarda bulunur. Fazlası damar sertliğine neden olabilir.

Yağlar, organizmada enerji verici, yapıcı-onarıcı ve düzenleyici görevler üstlenirler. Ayrıca vücut ısısının korunmasında, iç organların dış etkilerden korunmasında ve yağda çözünen vitaminlerin emiliminde önemli rol oynarlar.