Canlı Bilimine Giriş Yaşamın Kimyası

1
1.1
1.2
1.3
Canlı Bilimine Giriş
Tüm yaşayan organizmaların belirli özellikleri ortaktır
rtaktır
Yaşam bir çok seviyede incelenebilir
Bilim insanları doğal dünyayı araştırmak için iyi
yapılandırılmış yöntemler kullanır
Canlılığın temel birimleri olan hücreler DNA içerir
rir
Tüm organizmalar kendi ekosistemleri ile ilişki
halindedir
Biyologlar türleri gruplar halinde düzenler
Doğal seçilim yoluyla evrim, biyolojinin
temel konusudur
Evrim günlük yaşamımızı etkiler
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2
4
6
8
10
12
14
16
Yaşamın Kimyası
Yaşam moleküllerden, moleküller atomlardan oluşur
Tüm maddeler elementlerden oluşur
Atomlar, atomaltı parçacıklardan oluşur
Atomlar, kimyasal bağlar ile bir arada kalır
Suyun yapısı suya eşsiz özelliklerini verir
pH bir çözeltinin asitlik ölçeğidir
Yeryüzündeki tüm yaşam karbona bağlıdır
Birçok biyolojik makromolekül polimerdir
Karbonhidratlar monosakkaritlerden oluşur
Lipitler çeşitli hidrofobik moleküller grubudur
Beslenmeniz birçok farklı türde yağları içerir
Proteinler yaşamsal fonksiyonların çoğunu
gerçekleştirir
2.13 Enzimler, kimyasal reaksiyonları hızlandırır
2
18
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
xiii
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
Hücreler yaşamın temel birimleridir
Bitki ve hayvan hücreleri ortak ve özgün yapılara
sahiptir
Zarlar iki tabakalı lipitten oluşmaktadır
Zarlar maddelerin geçişini düzenler
Çekirdek, kromozomlar olarak paketlenmiş
DNA’yı barındırır
Çeşitli organeller protein üretimine katılmaktadır
Kloroplastlar ve mitokondriler hücreye enerji sağlar
Diğer organeller hücrede şekil, hareket,
depolama ve geri dönüşümde görev alır
4
4.1
4.2
4.3
Hücre: Yaşamın Temel Birimi
xiv
44
46
48
50
52
54
56
58
Enerji ve Yaşam
Enerji bir şekilden başka bir şekile dönüştürülebilir
Enerji ekosistem üzerinden akar
Kloroplastların içinde, güneş ışığının enerjisi,
şekerleri üretmek için kullanılır
4.4 Fotosentez bağlantılı iki aşamada gerçekleşir
4.5 Işık reaksiyonlarında, güneş enerjisi kimyasal enerji
olarak yakalanır
4.6 Kalvin Döngüsünde yüksek enerjili moleküller şeker
yapmak için kullanılır
4.7 Hücresel solunumda oksijen, şeker içerisinde
depolanan enerjiyi almak için kullanılır
4.8 Hücresel solunum üç aşamadan oluşmaktadır
4.9 Fermentasyonda oksijen kullanılmadan şekerden
enerji üretilmektedir
4.10 Hücresel solunum yaşamın birçok metabolik
işlemlerinin merkezidir
44
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
60
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
5.12
5.13
Hücre bölünmesi üreme, büyüme ve onarımı sağlar
80
Kromozomlar DNA ve proteinlerin birleşimleridir
82
Hücreler düzenli büyüme ve bölünme
döngülerine sahiptir
84
Mitoz esnasında çekirdek kopyalanır
86
Sitokinez esnasında hücre ikiye ayrılır
88
Gametler vücut hücrelerinin yarısı kadar
kromozoma sahiptir
90
Mayoz gametleri üretir
92
Mitoz ve mayoz önemli benzerliklere ve farklılıklara
sahiptir
94
Eşeyli üreyen organizmalar arasındaki
birçok süreç genetik varyasyonu üretir
966
Mayoz esnasındaki hatalar kromozom sayısı anormal
gametler üretebilir
98
Mendel genetiğin temel prensiplerini bezelye
yetiştirerek ortaya çıkardı
100
Genetik çaprazlamanın sonuçlarını tahmin
etmek için Punnett karesi kullanılabilir
102
Mendel’in bağımsız dağılım yasası çoklu
özelliklerin kalıtımını açıklar
104
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
6.11
6.12
6.13
6.14
Kromozomlar ve Kalıtım
5.14 Soyağacı insan ailelerindeki özellikleri takip
etmek için kullanılabilir
ndan
5.15 Birçok özelliğin kalıtımı Mendel’in yasalarından
daha karmaşıktır
ğılım yasasına uymayabilir
5.16 Bağlı genler bağımsız dağılım
nler beklenmed
dikk bbirir kkalıtımsal
alıtımsal
5.17 Cinsiyete bağlı genler
beklenmedik
odeli gösterirl
r er
aktarım modeli
gösterirler
ekirdek transferi kklonlar
lonl
lo
nlar
ar üüretmek
retm
re
tmek
ek için kullanılabilir
5.18 Çekirdek
DNA: Yaşam Molekülü
DNA nükleotitlerin bir polimeridir
Bir hücre, DNA replikasyonu sırasında
kromozomlarını kopyalamaktadır
DNA, RNA aracılığıyla protein üretimini yönetir
Genetik bilgi DNA’dan RNA’ya, RNA’dan
proteine aktarılmaktadır
Transkripsiyon, bir DNA molekülünden
bir RNA molekülü yaratır
Translasyon, üç tip RNA’nın koordinasyonunu
kapsamaktadır
Translasyon, genetik kodlama kanalıyla
protein molekülü yaratır
Gen ifadesi (ekspresyonu) çeşitli yollarla düzenlenir
Sinyal iletim yolları gen ifadesini denetleyebilir
Mutasyonlar geniş bir etki kapsamına sahip olabilirler
Gen ifade kontrolünün kaybı kansere neden olabilir
Kanser kontrolden çıkmış hücre büyümesi
sonucunda oluşur
Genetik mühendisliği uygulamaya dönük amaçlar
için DNA’nın değiştirilmesini içerir
DNA birçok yöntemle laboratuvarda değiştirilebilir
116
118
120
122
80
106
108
110
112
1114
116
6.15 Bitkilerin ve hayvanların genetiği değiştirilebilir
6.16 DNA örneklerinin çoğaltılmasında
PCR kullanılabilir
6.17 DNA profilleri STR analizini baz alırlar
6.18 Tüm genomlar sekanslanıp haritalanabilirler
6.19 Gen terapisinin amacı genetik hastalıkların tedavisidir
144
146
148
150
152
124
126
128
130
132
134
136
138
140
142
xv
7
Darwinci Evrim
154
7.1
Darwin’in etkileri ve tecrübeleri evrim teorisini
yayınlamaya yönlendirmiştir
7.2 Eşit olmayan üreme başarısı doğal seçilime
neden olur
7.3 Fosil kayıtlar evrim için önemli kanıtlar sağlar
7.4 Evrim için çok sayıda kanıt doğal dünyada bulunur
7.5 Evrimin birimleri populasyonlardır
7.6 Evrim birçok mekanizma yolu ile işler
7.7 Makroevrim büyük ölçekli değişiklikleri kapsar
7.8 Jeolojik kayıtlar dünyanın tarihini ve
üzerindeki yaşamı birbirine bağlar
7.9 Türlerin devamlılığı üreme engelleri ile sağlanır
7.10 Türleşme çeşitli mekanizmalar yolu ile
meydana gelebilir
7.11 Taksonomi yaşamın sınıflandırılmasıdır
7.12 Filogenetik ağaçlar evrimsel tarihçeyi gösterir
8
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
xvi
154
156
158
160
162
164
166
168
170
172
174
176
Biyoçeşitlilik 1: Mikroskobik Organizmalar
Biyologların hipotezi: Yaşam bir dizi aşamalardan
köken alır
Prokaryotlar benzersiz hücresel yapılara sahiptir
Arkeler ekstrem habitatlarda bulunur
Bakteriler çok sayıda ve yaygındır
Bakteriler DNA transferi yapabilirler
Ökaryotik hücreler prokaryotik hücrelerden
evrimleşti
178
180
182
184
186
188
8.7
8.8
Protistler çok çeşitlidir
Çok hücreli yaşamın başlangıcı dünyada yaşamın
evriminde önemli bir dönüm noktasıdır
8.9 Virüsler canlı olmayan parazitlerdir
8.10 HIV insan bağışıklık sistemini felç eder
8.11 Prion ve Viroidler virüslerden daha küçük cansız
parazitlerdir
178
190
192
194
196
198
9
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
Biyoçeşitlilik 2: Mantarlar ve Bitkiler
Mantarlar ökaryotların kapsamlı bir grubudur
Mantarlar özelleşmiş yapılara ve özgün
üremeye sahiptir
Bitkilerin karada hayatta kalmalarını sağlayan
eşsiz adaptasyonları vardır
Bitki yapısı kök, gövde ve yapraklardan oluşur
Bitki yapısı yapısal bir hiyerarşiyi takip eder
Bitkilerin dört ana grubu evrimleşmiştir
10
200
202
204
206
208
210
9.7
9.8
9.9
9.10
9.11
9.12
Bryofitler tohumsuz, iletim demetsiz bitkilerdir
İletim dokuları su ve besin elementlerini taşır
Eğreltiler tohumsuz iletim demetli bitkilerdir
Tohum geliştiren ilk bitkiler gimnospermlerdi
Angiospermler günümüz tabiatına hakimdirler
Çiçekler, meyve ve tohumlar angiospermin
üremesine yardım ederler
9.13 Angiospermler boyuna ve enine büyür
Biyoçeşitlilik 3: Hayvanlar
10.1 Hayvanlar, kolonisel protistlerden evrimleşen
tüketicilerdir
10.2 Süngerler ve Knitliler sıra dışı vücut özelliklerine
sahiptir
10.3 Yumuşakçalar ve derisidikenliler öncelikle denizel
habitatları işgal eder
10.4 Solucanların üç şubesi eşsiz yapılar geliştirmiştir
10.5 Eklembacaklılar son derece çeşitli ve çok sayıdadır
10.6 Omurgalılar kordalılar şubesine bağlıdır
10.7 İlk evrimleşen omurgalılar balıklardır
10.8 Amfibiler ve sürüngenler karayı işgal eden ilk dört
ayaklılardır.
10.9 Memeliler kıllara sahiptir ve süt üretir
10.10 İnsanlar primattır
10.11 İnsanlar geçmiş birkaç milyon yıl içerisinde
evrimleşti
200
212
214
216
218
220
222
224
226
226
228
230
232
234
236
238
240
242
244
246
xvii
11
İnsan Vücudunun Sistemleri
11.1 Hayvan vücudu yapısal bir hiyerarşi içinde
düzenlenmiştir
11.2 İnsan vücudu çeşitli ana doku tiplerini içerir.
11.3 Bir hayvanın iç ortamı oldukça sabittir
11.4 Yiyecekler bir dizi aşamada işlenir
11.5 İnsan sindirim sistemi sindirim kanalı ve yardımcı
organlardan oluşur
11.6 Doğru beslenme enerji ve yapıtaşlarını sağlar
11.7 Dengesiz beslenme veya sindirim sistemi
bozukluğu sağlık problemlerine yol açabilir
11.8 Solunum sistemi vücut ile çevre arasında
gaz değiş tokuşu yapar
11.9 Dolaşım sistemi maddeleri vücut boyunca taşır
11.10 Kalp insan dolaşım sisteminin merkezidir.
11.11 Kan sıvı içinde hücreler içerir
11.12 Bağışıklık sistemi çok sayıda savunma elemanı içerir
11.13 Bağışıklık sistemi istilacılara karşı çok özel bir
saldırıya geçer
11.14 Bağışıklık sisteminin işlev bozuklukları
çeşitli hastalıklara yol açar
12
12.1 Ekoloji, organizmaların kendi ortamlarında
araştırılmasıdır
12.2 Ekosistemler çok çeşitli abiyotik faktörler içerir
12.3 Enerji ekosistemler boyunca akar
12.4 Elementler biyosfer boyunca çevrimdedir
12.5 Yerküredeki suyun tamamı küresel bir döngü ile
birbirine bağlıdır
12.6 Yerküre yüzeyinin çoğunu sucul biyomlar kaplar
12.7 Karasal biyomlar çok çeşitlidir
12.8 Türler arası ilişkiler komünitelerde önemli rol oynar
12.9 Besin ağları, çoklu trofik yapıları tanımlar
12.10 Tür çeşitliliğini birçok faktör etkiler
248
250
252
254
256
258
260
262
264
266
268
270
248
11.15 Endokrin sistem vücudu hormonlarla düzenler
11.16 Boşaltım sistemi vücutta su dengesini düzenler
ve atıkları uzaklaştırır
11.17 Erkekler ve dişiler eşey hücrelerini (gametleri)
üretir, depolar ve dağıtır
11.18 Bir insan tek bir hücreden gelişir
11.19 Üreme sağlığı ile ilgili sorunlar hepimizi etkiler
11.20 Beyin insan sinir sisteminin merkezidir
11.21 Sinir sistemi girdileri alır, işler, ve çıktıları gönderir
11.22 Duyularınız dış dünya hakkındaki bilgileri
iletmek için reseptörler (almaçları) kullanır.
11.23 İnsan iskeleti 206 kemikten
oluşur
292
11.24 İskelet kasları hareketi
sağlar
294
278
280
282
284
286
288
290
272
274
Ekoloji
296
298
300
302
304
306
308
310
312
314
296
12.11 İstilacı türler ekosistemi altüst eder
12.12 Biyoçeşitlilik birçok seviyede ölçülür
12.13 Populasyonlar yaş yapısı, yaşama oranı, yoğunluk ve
dağılım bakımından değişkenlik gösterir
12.14 Büyüme modelleri, populasyon büyüklüğündeki
değişimleri öngörebilir
12.15 İnsan populasyon büyümesi üsteldir
12.16 İnsanlar birçok ekolojik sorun ortaya çıkarmaktadır
12.17 İnsanlar ekolojik sorunları çözebilirler
12.18 Sera gazlarının birikimi küresel iklim değişikliğine
yol açıyor
12.19 Organizmalar çevrelerine uyarlanır
EKLER
A: Metrik Dönüşüm Tablosu A-335
B: Periyodik Tablo B-337
SÖZLÜK S-339
KAYNAKLAR K-361
DİZİN D-367
xviii
276
316
318
320
322
324
326
328
330
332