BİYOLOGLAR ve BİYOLOJİ - Forum Kunena Site Syndication http://biyologlar.com/ Sat, 19 Apr 2014 07:27:34 +0000 Kunena 1.6 http://biyologlar.com/components/com_kunena/template/example/images/icons/rss.png BİYOLOGLAR ve BİYOLOJİ - Forum http://biyologlar.com/ en-gb Konu: 16.NİSAN BİYOLOGLAR GÜNÜ BASIN BİLDİRİSİ - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=3&id=10636&Itemid=0#10636 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=3&id=10636&Itemid=0#10636
16.Nisan Biyologlar Günü münasebetiyle hazırladığımız ve Biyologların istihdam sorunlarını içeren basın bildirisini ekte size gönderiyorum. Bu Basın Bildirisi hem basın mensuplarına hem de bütün partilerin milletvekillerine gönderilmiştir. 16 Nisan Biyologlar Günümüzü gelecekte meslek tanımı yapılmış; mesleki geleceği yasa-yönetmelik-yönergelerle güvence altına alınmış; çalışma alanları kesin olarak belirlenmiş yani mesleki istikbal ve istikrar kaygılarından arınmış ve alanında ülkesine yararlı hizmetler vermek isteyen BİYOLOGLAR olarak kutlamak isteğimizi yineleyerek bilgilerinize arz ederim.

16.NİSAN BİYOLOGLAR GÜNÜ BASIN BİLDİRİSİ

SAYIN BASIN MENSUPLARI

Ülkemizde her yıl 16.Nisan Biyologlar Günü olarak kutlanmaktadır.
Bugün toplumun her kesiminde politikada, sporda ve benzeri birçok alanda aidiyet duygusunu pekiştirmek için bilerek veya bilmeyerek ama sıklıkla kullanılan “genlerinde .…….. taşımak” kavramındaki gen ve genetik bilimleri başta olmak üzere canlıları her yönüyle inceleyen Biyoloji bilimi gerçekte çok önemli bir temel bilim dalıdır.

Ülkemizde temel bilimlerde eğitim-öğretim sorunları olağanüstü büyük boyutlara ulaşmasına ve özünde biyologların özellikle istihdam sorunları her geçen gün çığ gibi artmasına rağmen; inanılmaz bir hızla değişen gündem izlendiğinde tamamının yasama-yürütme-yargı organları arasındaki çekişmeler, müdahil gruplar, seçim takvimi ve seçilebilme kaygıları ile kişisel sürtüşmelerden ibaret olduğu görülmektedir. Toplumun birçok kesiminde olduğu gibi temel bilimlerin tüm alanlarında ve özellikle BİYOLOG’larda gençlerimizin istihdam sorunları çığ gibi artmaktadır. Ancak sürekli tartışılarak fasit bir döngü halini alan konular içinde maalesef ne yüksek öğretim sorunları ne de mezunların sorunları ile ilgili gerçekler yer almamaktadır.

Kamuda meslek ünvanını 1933 yılında almış bir meslek grubu olmasına rağmen temel bilimlerin diğer alanları (Fizikçi, Kimyager vb.) gibi BİYOLOGLARIN DA HALEN BİR MESLEK TANIMI BULUNMAMAKTADIR. Ancak Türkiye’de Fen /Fen-Edebiyat Fakültelerinde Biyoloji Bölümlerinde halen, ortalama 20.000 öğrenci okumakta ve her yıl ortalama 4.000 öğrenci Biyolog ünvanıyla mezun olmaktadır. Buna ek olarak geçmiş birkaç yılda hem sayıları hem de kontenjanları hızla artırılmış olan Temel Bilimler (Biyoloji-Fizik-Kimya Bölümleri) bölümlerinin istihdam problemleri katlanarak artmıştır. Hem akademisyenlerin hem de öğrencilerin sorunlarının yanı sıra mezunların istihdam sorunları da gündemi sürekli meşgul eden diğer sorunların içinde maalesef hep göz ardı edilmektedir.
• Bir ülkede bir fakülte düşününüz ki (Fen/Fen-Edebiyat Fakülteleri) tüm bölümleri temel bilimler eğitimi versin ve unvanları Teknik Hizmetler sınıfında sayılmasına rağmen sadece bir tanesi ayrılsın ve başka bir kamu sınıfında (Sağlık Hizmetleri Sınıfı) gösterilsin.
• Ama bakanlıklar arasında görüş birliği de olmasın ve o meslek Maliye Bakanlığı’na göre sağlık eğitimi alıyor olarak kabul edilsin ama Sağlık Bakanlığı aksini savunsun.
• Aynı ülkede Sağlık Hizmetleri Sınıfı’nda anılan bir meslek unvanı düşününüz ama çıkarılan yasa- yönetmelik ve yönergelerle (Tıbbi Laboratuarlar Yönetmeliği) sağlık hizmetlerine ait kurum, kuruluş ve laboratuarlarda çalışmaları yasaklansın.
• Yine o ülkede mezunlarına 1933 yılında Biyolog unvanı ve kamuda yer verilen bu meslekte bulunanlar fakültelerinde en az 4 yıl (çoğunlukla 4+1 yıl yüksek lisans ve doktora eğitimleri vb.) okumalarına rağmen 2 yıllık meslek yüksek okulları mezunlarıyla eşdeğer kabul edilsin.
• Ayrıca farklı isimlerde kurulan birçok bölümden mezun olanlar “BİYOLOG” unvanı altında toplansın ama kadrolara alınırken ayrı kodlarla ifade edilsin.
• Ek olarak 81 yıldır hala meslek tanımı yapılmamış olsun. Yasa-yönetmelik ve yönergelerde dikkate alınmasın. Herhangi bir yasal sorumlulukla karşılaşmamak için her zaman “diğerleri” gibi bir ifade ile geçiştirilsin.
• İşi yapsın, sonuçlandırsın ama imzasını atamasın.

İşte o meslek unvanı BİYOLOG’ dur ve dünyanın hiçbir ülkesinde Türkiye’deki gibi yukarıda anılan olumsuzluklara maruz kalmamaktadır.

Yine son derece şaşılacak bir husus tüm fakültelerde olduğu gibi Fen/Fen Edebiyat Fakültelerinin tüm bölümleri kendi mezunlarını kadro ve unvanlarıyla istihdam edebilirken sadece Biyoloji bölümleri mezunlarını Biyolog kadrosunda istihdam edemez durumda olmasıdır.

Oysa çağımızda giderek daha fazla önem kazanan Biyoteknoloji, Nanobiyoteknoloji, Biyogüvenlik, Çevre ve Biyoçeşitliliğin Korunması, Vektörel hastalıklarla mücadele, Biyogaz - Biyodizel- Biyorafineriler, Genom Projeleri, Biyoinformatik ve Biyoturizm gibi yeni alanlar da temelde adı üzerinde BİYOLOJİ bilimine dayanmaktadır.

Dünyada başta ABD, Japonya ve AB ülkeleri olmak üzere gelişmiş ülkelerde BİYOLOGLARIN çok çeşitli alanlarda yaptıkları çalışmalarla toplumların sosyoekonomik ve ekonomik kalkınmasına temel katkı sağlanmaktadır. Bu ülkeler gelişimini temel fen bilimlerine (Biyoloji, Fizik, Kimya) verdiği önemle taçlandırmış ülkelerdir.

Yasa, yönetmelik ve yönergelerle özlük haklarının aldıkları eğitim-öğretimle örtüşen ve hak ettikleri şekilde düzenlenmesi ve mesleklerine gereken önemin verildiğini görmek; mesleğini severek yapan akademisyenler ve BİYOLOGLAR için çok önemlidir. Keza evlatlarını büyük zorluklarla okutan ve geleceğinin tüm sınırlarıyla belirlendiğinden emin olmak isteyen AİLELER ve üniversitelerimizde Biyoloji Bölümlerinde isteyerek okuyan/okuyacak ÖĞRENCİLER için de son derece önemlidir.

Çünkü gerçekte Biyolog: üniversitelerin lisans eğitimi veren Fen/Fen-Edebiyat Fakültelerinin biyoloji, moleküler biyoloji ve genetik ile biyoteknoloji bölümlerinden mezun olan; tüm canlıların, birbirleri ve çevreleri ile olan etkileşimlerini, bilimsel yöntemlerle inceleyen, bu yöntemler sonucunda elde ettiği verileri eğitim, tarım, orman, sağlık, çevre, gıda, endüstri, biyoteknoloji, nanoteknoloji, doğal kaynakların yönetimi alanlarında araştıran, inceleyen, analiz eden, üreten ve kontrol eden, denetleyen, uygulayan ve uygulatan, bu sonuçları rapor haline getiren meslek mensubudur.

Biz BİYOLOGLAR 16 Nisan Biyologlar Gününü meslek tanımı yapılmış; mesleki geleceği yasa-yönetmelik-yönergelerle güvence altına alınmış; çalışma alanları kesin olarak belirlenmiş yani mesleki istikbal ve istikrar kaygılarından arınmış ve alanında ülkesine yararlı hizmetler vermek isteyen BİYOLOGLAR olarak kutlamak istiyoruz.

Ve bir kez daha meslek tanımımızı sunarak kırgınlığımızın ve küskünlüğümüzün ivedilikle giderilmesi dileklerimizle bu onurlu mesleği sürdüren her aşamadaki tüm meslektaşlarımızın Biyologlar Gününü kutluyoruz.

Bilgilerinize sunarım.

15.04.2014
Biyolog (Doç. Dr.) Alev Haliki UZTAN
Türkiye Biyologlar Derneği Genel Başkanı]]>
Duyurular Tue, 15 Apr 2014 19:20:41 +0000
Konu: Enerji dönüşümlü müdür yoksa döngüsel midir. - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10631&Itemid=0#10631 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10631&Itemid=0#10631 Biyoloji Ödevleri Yardım Tue, 15 Apr 2014 13:35:51 +0000 Konu: Hayvan Fizyolojisi Laboratuvar Kılavuzu - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10629&Itemid=0#10629 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10629&Itemid=0#10629
kitaplar.ankara.edu.tr/dosyalar/pdf/673.pdf]]>
Hayvan Fizyolojisi Tue, 15 Apr 2014 12:51:27 +0000
Konu: Tükürük amilaz aktivitesi tayini ( Enzimler ) - yazan: kalbim http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10626&Itemid=0#10626 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10626&Itemid=0#10626 Biyoloji Ödevleri Yardım Mon, 14 Apr 2014 21:18:04 +0000 Konu: Genetik Çeşitlenme (Rekombinasyon) - yazan: xmenx http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=32&id=10622&Itemid=0#10622 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=32&id=10622&Itemid=0#10622
Evrimsel biyolojide genlerin bu karışımının canlıları Muller'in Çarkı'ından korumayı da kapsayan bazı avantajlar sağladığı düşünülmektedir.

Moleküler biyolojide "rekombinasyon"; ayrıca çoğunlukla farklı türlerden elde edilmiş "rekombinant DNA" olarak adlandırılan yapay ve planlı şekilde yeniden düzenlenmiş DNA parçaları içinde kullanılabilmektedir.

Rekombinaz olarak isimlendirilen enzim DNA'nın çift zincirli kırıklarının (DSB'ler) tamirinden sorumldur. Mayalarda ve diğer ökaryotik canlılarda DSBler için iki farklı rekombinaza gerek duyulmaktadır.

RAD51 proteinine mitotik ve mayotik rekombinasyonlar için DMC1 proteinine ise sadece mayotik rekombinasyon için ihtiyaç vardır.

Kromozomal Parça Değişimi


Kromozomal parça değişimi yeniden düzenlemeleri tanımlar.

Mayozun Profaz I safhasında mevcut dört kromatid bir diğeriyle sıkı haldedir. Bu haldeyken alleller arasındaki bağlantıyı yok etmeye yeterlidir.


Gen Değişimi

Gen değişiminde fakat ayrılmayla bağış yapan kromozom değişmez.

Homolog Olmayan Rekombinasyon

Çeşitlenme hiç homoloji dizisi içermeyen DNA dizileri arasında da meydana gelebilir. Bu homolog olmayan çeşitlenme ya da homolog olmayan sona katılma olarak bilinir]]>
Genetik Konuları Mon, 14 Apr 2014 10:49:23 +0000
Konu: Hücre Bölünmeleri Hakkında Kapsamlı Bilgi - yazan: xmenx http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10619&Itemid=0#10619 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10619&Itemid=0#10619 Biyoloji Ödevleri Yardım Mon, 14 Apr 2014 09:13:23 +0000 Konu: Mitozda oluşabilecek kalıtsal farklılıklar - yazan: yusufani http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10616&Itemid=0#10616 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10616&Itemid=0#10616 Biyoloji Ödevleri Yardım Wed, 09 Apr 2014 11:00:04 +0000 Konu: Nematodlarının Tanı Yöntemleri - yazan: labrant http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10614&Itemid=0#10614 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=58&id=10614&Itemid=0#10614 Biyoloji Ödevleri Yardım Mon, 07 Apr 2014 12:10:28 +0000 Konu: Deney 4 zorlu ekspirasyon - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10613&Itemid=0#10613 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10613&Itemid=0#10613
İşlem basamakları

Deney-2'de yapılan işlemleri aşağıdaki gibi üç ilave denek ile birlikte tekrarlayınız.

Her bir denek için yeni bir filtre ve ağız parçası kullanmayı unutmayınız.

1.​ Sıfırlama düğmesi kullanarak Spirometre podunu tekrar sıfırlayınız. Sıfırlama işlemi sırasında soluk aparatının masa üzerinde hareketsiz bir biçimde durması gerektiğini unutmayınız.

2.​ Başlat düğmesine tıklayınız. Kayıt başladıktan sonra deneğinizden burun mandalını takmasını ve cihazın içinden normal bir şekilde solumasını isteyiniz.

3.​ "FVC hesaplama" şeklinde bir yorum hazırlayınız.

4.​ Deneğinizin 1--20 saniye normal soluk alıp vermesini sağlayınız.

5.​ Deneğinizden önce derin nefes almasını, sonra ise yapabildiği kadar güçlü, tam ve olabildiğince uzun (verecek başka hava kalmayıncaya kadar) soluk vermesini isteyiniz.

6.​ Yorum penceresinden Ekle komutunu tıklayınız.

7.​ Deneğinizin normal solunuma dönmesini bekledikten sonra kaydı durdurunuz.

8.​ Bu işlemleri iki kez daha tekrar ederek, üç ayrı "zorlu vital kapasite" ölçümü elde ediniz.

9.​ İki tane daha gönüllü arkadaşınızla bu basmakları tekrarlayınız.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:47:53 +0000
Konu: Deney 3 astım gibi bronş - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10612&Itemid=0#10612 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10612&Itemid=0#10612


Hazırlık

1.Cihazın boru bölümünden filtre kısmını çıkartın.

2.Filtrenin son kısmını şeffaf bantla kapatın.

3.Filtrenin üzerine yapıştırdığınız bant üzerine bir kalem yarımıyla yaklaşık yarım santimetrelik bir delik açınız.

4.Filtreyi tekar eski yerine takınız.


İşlem basamakları



Aşağıda tarif edildiği gibi, Deney-2'deki adımları takip ediniz.

1. Sıfırlama düğmesi kullanarak Spirometre podunu tekrar sıfırlayınız. Sıfırlama işlemi sırasında soluk aparatının masa üzerinde hareketsiz bir biçimde durması gerektiğini unutmayınız.

2. Başlat düğmesine tıklayınız. Kayıt başladıktan sonra deneğinizden burun mandalını takmasını ve cihazın içinden normal bir şekilde solumasını isteyiniz.

3."FVC hesaplama" şeklinde bir yorum hazırlayınız.

4.Deneğinizin 1--20 saniye normal soluk alıp vermesini sağlayınız.

5.Deneğinizden önce derin nefes almasını, sonra ise yapabildiği kadar güçlü, tam ve olabildiğince uzun (verecek başka hava kalmayıncaya kadar) soluk vermesini isteyiniz.

6.Yorum penceresinden Ekle komutunu tıklayınız.

7.Deneğinizin normal solunuma dönmesini bekledikten sonra kaydı durdurunuz.

8.Bu işlemleri iki kez daha tekrar ederek, üç ayrı "zorlu vital kapasite" ölçümü elde ediniz.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:47:26 +0000
Konu: Deney 2 akciğer fonksiyonları - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10611&Itemid=0#10611 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10611&Itemid=0#10611
Deney-1'de görev alan gönüllü deneğinizi bu deneyde de kullanmalısınız.

İşlem basamakları - Zorlu Vital Kapasite (FVC)

1.​ Sıfırlama düğmesi kullanarak Spirometre podunu tekrar sıfırlayınız. Sıfırlama işlemi sırasında soluk aparatının masa üzerinde hareketsiz bir biçimde durması gerektiğini unutmayınız.

2.​ Başlat düğmesine tıklayınız. Kayıt başladıktan sonra deneğinizden burun mandalını takmasını ve cihazın içinden normal bir şekilde solumasını isteyiniz.

3.​ "FVC hesaplama" şeklinde bir yorum hazırlayınız.

4.​ Deneğinizin 1--20 saniye normal soluk alıp vermesini sağlayınız.

5.​ Deneğinizden önce derin nefes almasını, sonra ise yapabildiği kadar güçlü, tam ve olabildiğince uzun (verecek başka hava kalmayıncaya kadar) soluk vermesini isteyiniz.

6.​ Yorum penceresinden Ekle komutunu tıklayınız.

7.​ Deneğinizin normal solunuma dönmesini bekledikten sonra kaydı durdurunuz.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:46:54 +0000
Konu: Deney 1 soluk döngüsünü - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10610&Itemid=0#10610 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10610&Itemid=0#10610
Normal nefes alıp verme sürecini kaydederken önemli olan bir nokta, deneğinizin bilinçli olarak nefes alıp-vermesini kontrol etmemesini sağlamaktır. Bu amaçla deneğinizin yüzünü bilgisayar monitöründen başka bir yöne döndürerek pencereden dışarı baktırmayı veyahut kitap okutmayı tercih edebilirsiniz.

İşlem basamakları

1.​ Sıfırlama düğmesi kullanarak Spirometre podunu tekrar sıfırlayınız. Sıfırlama işlemi sırasında soluk aparatının masa üzerinde hareketsiz bir biçimde durması gerektiğini unutmayınız.

2.​ Başlat düğmesine tıklayınız. Kayıt başladıktan sonra deneğinizden burun mandalını takmasını ve cihazın içinden normal bir şekilde solumasını isteyiniz. 1-2 dakika kadar normal tidal solunumu kaydediniz.

3.​ Kayıt sırasında kaydınızın uygun bir noktasına "normal tidal soluma" yorumunu giriniz.

4.​ Bu tidal nefes alıp-verme sürecinin sonunda deneğinizden alabileceği kadar derin nefes almasını ve hemen ardından verebileceği kadar kuvvetli ve derin nefes vermesini isteyiniz.. Ardından deneğinize bir süre daha normal soluk alıp verdiriniz ve kaydı sonlandrınız.

5.​ Bu derin soluk alma ve verme sürecine "Akciğer hacim prosedürü" gibi bir yorum giriniz.

6.​ Akciğer hacim prosedürünü birden fazla kez tekrar edebilirsiniz.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:46:13 +0000
Konu: Hacim düzeltmesi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10609&Itemid=0#10609 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10609&Itemid=0#10609
Bir çok durumda dışarı verilen hava içeri çekilen havaya göre daha fazla hacime sahiptir. Isınma ve nemlenmeye bağlı olan bu artış genellikle %5-10 civarındadır. Bu nedenle Hacim kanalı için bir hacim düzeltmesi eklemek gerekir.

İşlem basamakları

1.​ Sıfırlama düğmesi kullanarak Spirometre podunu tekrar sıfırlayınız. Sıfırlama işlemi sırasında soluk aparatının masa üzerinde hareketsiz bir biçimde durması gerektiğini unutmayınız.

2.​ Başlat düğmesine basınız. Kayıt başladıktan sonra gönüllü deneğinizden aparatı ağzına yerleştirerek içinden nefes alıp vermesini isteyiniz.

3.​ Deneğinizin soluk aparatı içine tam bir ekspirasyon yapmasını sağlayın ve ardından yaklaşık bir dakika boyunca normal tidal nefes alıp vermesine devam etmesini söyleyin.

4.​ Kayıt devam ederken verilerinize "Hacim düzeltme işlemi" şeklinde bir yorum ekleyiniz.

5.​ Bir dakikanın sonunda deneğinizden yine tam bir ekspirasyon yapmasını isteyiniz.

6.​ Dur düğmesine tıklayınız. Deneğiniz artık cihazın içine nefes alıp vermeyi bırakabilir ve burun mandalını çıkartabilir.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:45:40 +0000
Konu: Spirometre podunu sıfırlamak - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10608&Itemid=0#10608 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10608&Itemid=0#10608
İşlem basamakları

1.​ Hava üfleme aparatını masanın üzerine sabit olacak şekilde bırakınız ve Podu sıfırla düğmesine basınız. Böylece, akış kanalındaki kayıt çizgisi sıfır noktasına sabitlenecektir.

2.​ Başlat düğmeisne tıklayınız. Gönüllü arkadaşınız şimdi ağız bölümünü ağzına yerleştirip iki eliyle plastik akış aşlığı bölümünü dikkatlice tutmalıdır.

3.​ Akış kayıtlarından hacmi doğru bir şekilde hesaplamak için, kaydın mutlaka cihaz içine soluma başlamadan önce başlatılması gerekir.Deneğinizin burnunu burun kıskacıyla kapatınız. Böylece solunan bütün havanın mekanizmaların içinden geçtiğine emin olabilirsiniz.

4.​ Kaydı izleyiniz. Nefes verme sırasında sinyal aşağı doğru yön değiştirmelidir. Eğer tersi oluyorsa, kaydı durdurun ve ya akış başlığının yönünü veya Spirometre Poduna giden plastik tüplerin yerini değiştirin.

5.​ Deneğiniz cihazlara alışıp aygıtın içinden normal soluk alıp vermeye başladığında kaydı durdurup bir sonraki sayfaya geçiniz.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:45:14 +0000
Konu: Spirometre kurulumu - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10607&Itemid=0#10607 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10607&Itemid=0#10607
1.​ Spirometre podunu PowerLab'ın 1 numaralı girişine bağlayınız.

2.​ Spirometre podu sıcaklığa hassas olduğu ve cihaz ısındıkça değerlerde kayma meydana geleceği için kullanmadan en az 5 dk önce PowerLab'ı çalışır duruma getiriniz. Podun ısınmasına bağlı olarak sinyallerin dalgalanmasını engellemek için cihazı PowerLab'ın güç kaynağından uzağa, bir rafa veya PowerLab'ın yanına yerleştiriniz.

3.​ İki plastik boruyu, solunum ağız aparatından spirometre podunun arkasında bulunan küçük borulara bağlayınız.

4.​ Körüklü boruyu, filtreyi ve ağız parçasını akış başlığına bağlayınız.

5.​ Deneyin farklı bölümleri için aşağıdaki aletlerin erişilebilir durumda olduğundan emin olunuz:

6.​ Deneğinizin boyunu ölçmek için bir rulo cetvel veya mezura.

7.​ Havayolu tıkanıklığı deneyi için şeffaf bant ve bir tükenmez veya sivrice açılmış kurşun kalem.

8.​ Her gönüllü denek için ilave ağız aparatları ve tek kullanımlık filtreler.

Eğer bir solunum sistemi enfeksiyonunuz varsa bu deney için gönüllü olmayınız.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:44:47 +0000
Konu: Akciğer hacim ve kapasiteleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10606&Itemid=0#10606 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10606&Itemid=0#10606
Tam bir ekspirasyondan sonra ciğerlerimizde kalan hava, yani "tortu (rezidüel) hacim" (RV), dışarı üflenemeyen bir hava miktarı olduğu için spirometre ile doğrudan ölçülemez. Diğer yaygın bilinen akciğer hacim ve kapasiteleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:43:41 +0000
Konu: Solunumda Hava Akışı ve Hacim - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10605&Itemid=0#10605 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10605&Itemid=0#10605
Solunum sistemine ilişkin hastalıklar dünya çapında yaygınlaştıkça, spirometri gittikçe daha önemli bir hale gelmektedir. Spirometri, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) olduğundan şüphelenilen hastalar için hızlı ve güvenilir bir izleme yöntemi olarak tercih edilmektedir. KOAH dünya çapında onikinci, Batı ülkelerinde ise beşinci ölüm sebebidir. Çalışmalar 2020 yılı itibariyle KOAH'ın ölüm nedenleri arasında üçüncü sıraya çıkabileceğini göstermektedir. KOAH vakalarının çoğu tamamen önlenebilir nedenlere bağlıdır; %85 ila 90 kadarı sigara içiminden kaynaklanmaktadır.

Akciğer fonksiyonlarının bir çok önemli özelliği hava akımını ve buna bağlı olarak akciğerlerde meydana gelen hacim değişikliklerini ölçerek belirlenebilir. Geçmişte bu ölçümler, çan biçimli spirometrelerle yapılırdı. Bu tip spirometrelerde suda yüzen çan biçimli bir ölçüm aygıtının seviyesi, akciğer hacminin ölçümünde kullanılıyordu. Akış (F) ise bu verilerden yola çıkılarak, hacim (V) kayıtlarının eğiminden (değişim hızından) hesaplanıyordu:

Akış başlığı ince bir ağa sahiptir. Bu ağdan solunan hava, akım hızıyla orantılı olarak küçük basınç farklılıkları yaratır. İki ince plastik tüp, bu basınç değişikliklerini, bir güç dönüştürücünün basınç sinyallerini PowerLab tarafından kaydedilebilecek ve LabTutor tarafından gösterilebilecek voltaj değişimlerine dönüştürdüğü Spirometre Podu'na aktarır. Böylece Hacim (V), akışın integrali cinsinden hesaplanır:

Hacim hesaplamalarında ortaya çıkan bir olumsuzluk, Spirometre podundaki (oda sıcaklığında) hava ile akciğerlerden çıkartılan (vücut sıcaklığındaki) hava arasındaki sıcaklık farkından kaynaklanır. Isınan gazlar genleştiği için akciğerlerden çıkartılan hava, nefesle alınana göre hafifçe daha büyük olacaktır. Dolayısıyla, akışın integrali olarak hesaplanan bir hacim kaydı, ekspirasyon yönüne doğru kayma gösterecektir. Bu kaymayı azaltmak için akış verileri inspirasyon ve ekspirasyon sırasında ayrı olarak integre edilir ve inspirasyon hacmi BTSP (vücut sıcaklığı, atmosfer basıncı, su buharıyla doyrulma) faktörüyle ilişkili bir düzeltme faktörü ile düzeltilir. LabTutor yazılımı bu düzletmeyi yapabilmektedir.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:42:54 +0000
Konu: Soluma - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10604&Itemid=0#10604 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10604&Itemid=0#10604
Bu gazların hücreler ve kan arasında değiş tokuşunun yapıldığı yerler akciğerlerimizdir. Soluk hareketleri havayı akciğerlere ve akciğerlerden dışarı pompalarken, akciğerlerde kan ve hava yakın temasa geçirilir ve aralarında oksijen ve karbondioksit alışverişi yapılır. Omurgalıların akciğerleri tek bir giriş ve çıkış yolunun olduğu kapalı keseler şeklindedir. Dolayısıyla bu keseleri doldurmak için nefesler sürekli bir akış şeklinde değil, nefes alma ve vermelerden oluşan bir olaylar dizgesi halinde gerçekleşir.

Akci ğerlerin iç yapısı, dış havayı alveol denen hava keseciklerine taşıyan bir dizi dallanan tüpten oluşur.

Alveol adı verilen hava kesecikleri havayla kan arasında gaz değişiminin gerçekleştiği çok ince duvarlı ve çok ileri derecede damarlı mikroskobik odacıklardır. Alveollerde ve vücudun geri kalanında gazlar, derişim farklılıkları yönünde hareket ederler. Gazların miktarları genellikle, havadaki ve çözletideki (kan ve vücut sıvılarındaki) gaz miktarlarını daha kolay karşılaştırabilmek için kısmi basınçlar (PO2 , PCO2) şeklinde ifade edilir. Henry kanunu olarak bilinen kanuna göre, çözünmüş gazların derişimleri gazın kısmi basıncıyla orantılı olduğundan, böyle bir karşılaştırma yapmak mümkün olabilmektedir.

Sakin durumda nefes alıp vermeyi sağlayan ana kas faaliyeti, göüs boşluğunu karın boşluğundan ayıran kubbe biçimli bir kas olan diyafram (diafragma) kasının kasılmasıdır. Dinlenme durumunda nefes alırken, diyafram kasılarak düzleşir ve göğüs kafesinin hacmini aşağıya doğru artırır; böylece göğüs içindeki basıncı azaltarak daha yüksek basınca sahip olan atmosfer havasının akciğerlere doğru akmasına neden olur. Dinlenme durumunda soluk alıp verirken nefes verme işlemi genellikle pasiftir. Diyafram gevşedikten sonra akciğerin elastik büzüşmesi, göğüs içindeki basıncı atmosfer basıncından daha yüksek hale getirir ve böylece hava dışarı verilir. Kaburga kemikleri de interkostal kasların aktivitesi ile dinlenme duruZorlu solumada kaburgaların hareketi iyice bariz hale gelir ve göğüs kafesinin kapladığı hacim belirgin şekilde artar. İlave olarak başka kaslar da işe karışır. Boyundaki sternokleidomastoid kaslar zorlu soluma sırasında sternumu (göğüs kemiğini) yukarı doğruyu akldırmaya yardımcı olur. Bu hareket ona bağlı göğüs kafesini de yukarı çekerek hacmi daha da artırır. Zorlu nefes verme (ekspirasyon) sırasında ise karın (abdomen) kasları kasılarak karın içi organları içeri iter; bunların da gevşemiş olan diyaframı yukarı doğru itmesiyle güçlü bir nefes verme sağlanır.

Soluma hareketleri merkezi sinir sistemi tarafından ikili bir sinir kontrolü altında olması açısından ilginçtir. Soluk hareketleri aynen kol ve bacak hareketlerinde olduğu gibi istemli olarak yapılabilir. Bununla beraber, dikkat başka tarafa yönelik (yahut kişi bilinçsiz-uyku halinde) olsa bile, ritmik kas kasılmaları kendiliğinden devam eder. Kendiliğinden olan solunum beynin medulla bölgesindeki solunum merkezlerince kontrol edilir. Solunum merkezleri gaz değişim süreçlerinin vücudun ihtiyaçlarına göre düzenlenmesini sağlar. İhtiyacın arttığı durumlarda solukların hızı ve derinliği akciğerlere daha fazla hava akışını sağlamak üzere düzenlenir. Solunum merkezlerinde beyin omurilik sıvısındaki oksijen ve karbondioksitin kısmi basınçlarına (PCO2 ve PO2) duyarlı kimyasal algılayıcılar (kemoreseptörler) bulunur. Oksijen kısmi basıncına duyarlı reseptörler ise daha çok aorta ve karotid arterlerin duvarlarında bulunur.

Medullada solunum merkezleri ve kalp-damar sistemini kontrol eden bölgeler oldukça yakın konumlarda bulunurlar ve nefes almayı sağlayan sinir hücreleri kalbe etki eden vagal (parasempatik) sinirler üzerinde duraklatıcı (inhibitör) etkiye sahiptir. Bu etki genellikle solunumun da hızlandığı taşikardide kendini gösterir.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:41:51 +0000
Konu: Kan Gruplarının Saptanması - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10603&Itemid=0#10603 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10603&Itemid=0#10603
lanset, lam.

Kan transfüzyonu bakımından çok önemli olan kan gruplarının saptanmasında alfa veya beta aglutininlerini içeren iki ayrı test serumun incelenecek kanın eritrositlerini aglutine edip etmeyeceğine bakılır
İşlem basamakları


1.​ Kan alınır.

2.​ Üzerine eşit miktarda 1.’ye anti-A, 2.’ye anti-B, 3.’ye anti-D damlatılır.

3.​ Birer kürdan yardımı ile 2 damlanın karışması sağlanır.

4.​ Eğer hem A ve hem B test serumlarında aglutinasyon varsa, incelenen akn AB kan grubundadır.

5.​ Eğer yalnız B’de (beta) aglutinasyon varsa kan B grubundandır.

6.​ Eğer yalnız A’da (alfa) agutinasyon varsa kan A grubundandır.

7.​ Eğer aglutinasyon test serumlarının hiç birinde görülmezse incelenen kan 0 kan grubundandır.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:39:47 +0000
Konu: Kanda Hemoglobin Konsantrasyonunun Saptanması - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10602&Itemid=0#10602 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10602&Itemid=0#10602
i)​ renk karıştırılmasına dayanan kolorimetrik yöntem,

ii)​ kandaki demir konsantrasyonuna dayanan ferrometrik yöntem,

iii)​ oksijen miktarına dayanan gazometrik yöntemler gibi çeşitli yöntemlerden yararlanılır. Bunların yanı sıra fotometrik, spektrofotomerik, elektronik yöntemler de bulunmaktadır.

a)​ Kanda Hemoglobin Konsantrasyonunun Kolorimetrik Yöntemle Saptanması

Malzemeler: 1/10 N HCl, Sahli Hemometresi, lanset, alkol, pamuk, hematokrik pipet, derecesiz pipet.

Kanda hemoglobin konsantrasyonunu saptamak amacı ile kullanılan en basit yöntem renk karıştırılmasına dayanan kolorimetrik yöntemdir. Bu yöntemin prensibi şudur; belirli bir hacimdeki kan dereceli bir tüpte1/10 N HCl ile karıştırılır. Amaç oksijenle birleştiğinde rengi değişen hemoglobini stabil bir rengi olan hemin klorüre çevirmektedir. Bu şekilde oluşan hemin klorür çözeltisine rengi bir standart çubuğun rengine uyuncaya kadar damla damla saf su eklenir.


Sahli Hemometresi

Bu hemometrede arkada beyaz bir camla kapalı olan ve önünde yan yana üç oyuğu bulunan çerçevenin yanlarındaki iki oyuğa, koyu sarı standart cam çubuk yerleştirilmiştir. Bunlar koyuluk bakımından birbirinden çok az farklıdır. Ölçüm işleminde ortadaki oyuğa yuvarlak dereceli bir tüp (sahli tüpü) konulur.

Sahli hemometresi ile hemoglobin konsantrasyonu şu şekilde saptanır:

İşlem basamakları

1)​ Parmak ucu delinerek ilk kan atılır,

2)​ Hemometrenin özel pipetine 0,02 ml kan alınır,

3)​ Özel tüpün % hanesine 10 çizgisine kadar 1 N HCl konur,

4)​ Üzerine pipetteki kan ilave edilerek çalkalanır,

5)​ Tüp, karıştırma haznesindeki yerine oturtularak üzerine damlalık ile saf su ilave edilir. Renk ayarlaması yapılır,

6)​ % hanesi okunarak hemoglobin miktarı tayin edilmiş olur.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:39:13 +0000
Konu: Kanda Hemositometrik Yöntemle Lökosit Sayısının Saptanması - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10601&Itemid=0#10601 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10601&Itemid=0#10601

Lökosit sayımı için kullanılan yöntem prensip olarak eritrositlerin sayımında kullanılana benzer. Ancak, bunda kan özel pipette sulandırma çözeltisi ile en az 10 kat sulandırılır. Akyuvarlar yalnız büyük karelerden oluşan 1 mm2’lik alanda sayılır. Alanın derinliği 1/10 mm ve yüzeyi 1 mm2 olduğuna göre, hacim 1/10x1=1/10 mm3’tür.

1 mm3 kanda akyuvarların sayısı = (X) x (SF) x 10 lökosit/mm3

Formülünde “SF”, sulandırma faktörünü, “X” de en büyük karedeki lökosit sayısını gösterir.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:37:41 +0000
Konu: Kanda Hemositometrik Yöntemle Eritrosit Sayısının Saptanması - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10600&Itemid=0#10600 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10600&Itemid=0#10600
İşlem basamakları

1.​ Parmak ucu temizlenerek lanset ile delinir.

2.​ İlk kan damlası silinir. İkinci damla mikro hemotokrik pipetlere (tüplerin içleri pıhtılaşmayı önleyen heparin ile yıkanmıştır) eğik tutularak alınır.

3.​ Hemotokrik tüplerden eritrosit sulandırma pipetine kan 0,5 veya 1 çizgisine kadar çekilir.

4.​ Daha sonra pipete 101 çizgisine kadar (Şekil 7) sulandırma çözeltisi çekilir. Sayımı yapılacak örnek lama konulmadan önce pipetin iki ucu baş ve işaret parmakları ile kapatılarak pipet çalkalanır.

5.​ Lam üzerindeki iki oluktan sulandırılmış kan örneği verilerek lam ve lamel arasında dağılması sağlanır. Mikroskobun büyük büyütmesi ile lamın köşelerindeki dört büyük kare ve bir de ortadaki bir veya iki büyük karede bulunan küçük karelerdeki eritrositler sayılır.

6.​ Küçük karelerdeki eritrositleri sayarken dikkat edilmesi gereken koşul şudur; sınır çizgilerinde bulunan yuvarların iki kez sayılmaması için her bir küçük karenin üst ve sol veya alt ve sağ sınır çizgilerinde bulunan yuvarları o kare içinde saymak gerekir.

7.​ Ayrıca, Neubauer tipi hemositometrelerde büyük kareleri ayıran üç çizgiden ortadaki, karenin sınır çizgisi olarak kabul edilir.

8.​ 80–100 küçük karedeki eritrositler sayıldıktan sonra ortalaması alınarak tek bir kareye düşen eritrosit sayısı bulunur. Her bir küçük karenin hacmi 1/4000 mm3 olduğuna göre, 1 mm3’lük hacimde, ortalama sayının 4000 katı alyuvar vardır. Ayrıca kanın 100 veya 200 defa sulandırılması da göz önünde bulundurulmalıdır.

9.​ Kan ile bulaşmış tüm tek kullanımlık malzemeyi UYGUN ATIK kapına atın. KESİNLİKLE BECH ÜZERİNE BIRAKMAYIN.

1 mm3 kandaki eritrosit sayısı = (X) x (SF) x 4000 eritrosit/mm3


Formülünde “SF”, sulandırma faktörünü, “X” de en küçük kareye düşen ortalama eritrosit sayısını gösterir.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:36:53 +0000
Konu: Kan Sayımı Yöntemleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10599&Itemid=0#10599 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10599&Itemid=0#10599
Hemositometrik Yöntem

Kan yuvarlarının hemositometrik yöntemle sayımı için kullanılan farklı aygıtların prensibi genellikle aynıdır. Kan özel pipetlerde belirli oranlarda sulandırılır. Sulandırılmış kandan alınan örnek, hacmi belli özel bir kamaraya konarak yuvarların sayısı saptanır. Hemositometrik aygıt alyuvar ve akyuvar sayımı için iki ayrı sulandırma pipeti, özel bir lam ve özel bir lamel olmak üzere dört kısımdan oluşur:

Günümüzde en fazla kullanılan hemositometre tipleri Neubauer ve Thoma’dır.

Neubauer hemositometresinde (Şekil 3) sayma kamarası 9 adet 1mm2’lik alanları kapsar. Ortadaki 1 mm2’lik alan 25 büyük kareye ayrılmıştır. Büyük karelerin sınırı birbirine yakın 3 çizgi ile ayrılmıştır ki, bunlardan ortadaki çizgi karenin sınırını oluşturur. Ortadaki 1 mm2’lik alanda 25 büyük kare ve her bir büyük karede 1 küçük kare bulunduğuna göre, bütün alan 400 küçük kareye ayrılmıştır. Ortadaki 1 mm2’lik alanın bir kenarında 20 küçük kare bulunduğuna ve derinliği de 1/10 mm olduğuna göre, 1 küçük karenin hacmi 1/4000 mm3’e eşittir.

hemositometrelerde ortadaki 1 mm2’lik alan, 16 büyük kareye ayrılmıştır. Ayrıca her bir kare kendi içinde tekrar 16 küçük kareye bölünmüştür. Ancak büyük kareleri çevreleyen üçlü sınır çizgileri öyle yapılmıştır ki, üç çizginin kapladığı alan bir küçük kareye eşit büyüklüktedir (Şekil 4). Bu nedenle büyük kareler gerçekte 16 değil, 25 küçük kareden oluşur. 1 mm2’lik alanın üst ve sağ kenarlarında üçlü sınır çizgileri bulunmaz. Bu şekilde her bir büyük karede 25 küçük karenin oluşması sağlanmıştır. Şu halde, bu karelerin alanları yukarda anlatılan tiplere uygun olarak 1/400 mm3, hacmi ise 1/4000 mm3’tür. Sayım ırasında en dış çizgi sınır çizgisi olarak kabul edilir.

uçlarında 0,1’den 1’e kadar derecelendirilmiş bir kapiler boru ile bu borunun açıldığı geniş bir baloncuktan oluşurlar. Bu baloncuk lökosit pipetinde daha azdır (Şekil 5). Nedeni alyuvarların sayımı için kanın en az 100 defa, akyuvarların sayımı için ise en az 10 defa sulandırılmasıdır. Her iki pipette bulunan birer cam boncuk, kan ile sulandırma çözeltisinin karışmasını kolaylaştırır. Bazı pipetlerde bu boncukların rengi sayılacak yuvarların rengine uyar.

Sulandırma çözeltileri; Eritrositlerin sayımı için kullanılan çözeltiler hafifçe hipertoniktir. Eritrosit sulandırma eriyiklerinden iki tanesi Tablo 1’de veriliştir.

Yalnız akyuvar sayımı için kullanılan çözeltiler aşağıdaki gibi üç farklı şekilde hazırlanabilir.

1)​ 1–3 ml asetik asit saf su ile 100’e tamamlanır.

2)​ Asetik asit=1 ml

Kristal menekşesi=10 mg

Saf su ile 100’e tamamlanır

3)​ 1/10 N HCl

Bu çözeltilerin içerdiği zayıf asit eritrositleri hemolize uğratarak lökosit sayımını kolaylaştırır.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:35:04 +0000
Konu: İnsanda Kan Alma Yöntemleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10598&Itemid=0#10598 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10598&Itemid=0#10598
İşlem basamakları

1.​ Lanset, ince metalden yapılmış bir aygıttır.

2.​ Lanset paketi el değmeden Steril koşullarda açın

3.​ Delici uç kısmı, yaklaşık 3 mm boyundadır.

4.​ Steril koşullarda ambalajlanmış olarak satılmaktadır. Başka yüzeye temas eden lanseti tekrar kullanmayın

5.​ Çevreye dokunmadan önceden alkollenmiş bölgeye hızlı bir şekilde batırılarak uygulanır.

6.​ En uygun bölge yüzün yada işaret parmağı etli yan yüzleridir.

7.​ Kan ile bulaşmış tüm malzemeyi UYGUN ATIK kapına atın. KESİNLİKLE BECH ÜZERİNE BIRAKMAYIN.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:33:23 +0000
Konu: Kan parametreleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10597&Itemid=0#10597 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10597&Itemid=0#10597

Kan doku, hücreler arası maddesi sıvı olan bir dokudur. Bu ekstraselüler sıvı ortam, sıvı bir plazma ve plazma içinde şekilli elemanlar denilen kan hücrelerinden oluşur. Kanın %55’ini plazma, %45’ini şekilli ise elemanları oluşturur. Kanın şekilli elemanları eritrositler (alyuvarlar), lökositler (akyuvarlar) ve trombositlerdir (Şekil 1). Kanın %80’ini su, %20’sini katı maddeler oluşturur.
Kanın görevleri;

a-Taşıma Görevi: Besin maddelerini, vitaminleri, hormonları, oksijeni ve bazı enzimleri dokulardaki hücrelere götürür; metabolik artıkları hücrelerden alarak dışarıya atılacağı (karbondioksitin akciğerlere, birçok artık maddenin böbreğe taşınması gibi) ya da zararsız hale getirileceği (karaciğer gibi) organlara taşır.

b-Düzenleme Görevi: Vücuttaki suyu, pH’yı ve sıcaklığı düzenler. Fazla ısının deri yüzeyine yayılmak suretiyle savrulması, az ısıda ise kan dolaşımının o bölgede hızlandırılması ile düzenlenmesi sağlanmış olur. İç ortamın bu şekilde sabit tutulmasına homeostatis denir.

c-Koruma Görevi: Vücuda giren virüs ve bakterilerin ya fagosite edilmesini ya da antikorlarla zararsız hale geçirilmesini sağlar.

d-Kanamayı Durdurma Görevi: Pıhtılaşma suretiyle yaralanma sırasında daha fazla kan yitirilmesini önler.

Kanın Yapısı:

Plazma (Şekil 2) , pıhtılaşmamış kanın sıvı kısmıdır. Serum ise pıhtılaşmış kanın sıvı kısmına denir. Memelilerde kemik iliğinde yapılan disk şeklindeki eritrositler dolaşıma geçmeden önce nukleuslarını kaybederler. Alyuvarların insanlarda dolaşımda kalma süresi 120 gündür.

Erkeklerde mm3’deki ortalama eritrosit sayısı 5,4 milyon, kadınlarda ise 4,8 milyondur. Kırmızı kemik iliği, lenf yumruları, timüs, dalak gibi organlarda yapılan akyuvarlar nukleusludurlar. İnsan kanının mm3’ünde 4-5 bin lökosit bulunur. Lökositler granüllü ve granülsüz olmak üzere iki temel grup altında incelenirler.



Şekil 2. Kan plazması.


Aşağıdaki kan testleri (tam kan sayımı- CBC= complete blood count) bazı hastalıkların belirlenmesinde tanı kriteri olarak kullanılmaktadır.

Beyaz kan hücre sayısı (WBC=White Blood Cell Count):


Beyaz kan hücreleri vücudu enfeksiyonlara karşı korurlar. Hastalıklara neden olan bakteri, virüs veya diğer organizmalar hastalık geliştiğinde beyaz kan hücreleri tarafından fagosite edilir. Bakteriyal enfeksiyona yakalanan kişinin beyaz kan hücre sayısı çok yükselir. Akyuvar hücre sayısı enfeksiyonu tanımlamada veya kanser tedavisinde vücudun cevabını izlemek amacı ile kullanılır.

Beyaz kan hücre tipleri (WBC differential):

Her tip beyaz kan hücresi (nötrofil, lenfosit, monosit, eozinofil, bazofil) vücudun korunmasında rol oynar. Farklı tipteki akyuvar hücrelerinin her birinin sayısı immün sistem hakkında önemli bilgiler verir. Farklı tipteki akyuvar hücrelerinin sayısındaki artma veya azalma enfeksiyonun belirlenmesinde, belli tedavi veya kimyasallara karşı alerjik/toksik reaksiyonlar veya lösemi gibi hastalıkların belirlenmesinde yardımcı olabilir.

Kırmızı Kan Hücre Sayısı (RBC=Red Blood Cell Count):

Eritrosit sayısı düşükse vücut ihtiyacı olan oksijeni alamıyor olabilir. Eğer fazlaysa kümeleşerek kapilerleri tıkayabilir.

Hematokrit (HCT packet cell volume PCV):

Bu test kanda eritrositlerin kapladıkları alanı diğer bir deyişle hacmini ölçer. Değer, belli bir hacimdeki kanda eritrositlerin yüzdesini verir.

Hemoglobin (Hgb):

Eritrositlerde bulunur, kana rengini verir ve oksijen taşır. Hemoglobin testi kanda hemoglobin miktarını ölçer.

Kırmızı kan hücre indisleri:

Üç alyuvar indisi vardır; 1) Ortalama tek eritrosit hacmi (MCV), 2) Ortalama tek eritrosit hemoglobin değeri (MCH) ve 3) Ortalama eritrosit hemoglobin konsantrasyonu (MCHC).MVC, tek eritrosit ortalama hacmini verir.MCH, tek eritrosit ortalama Hg değerini verir.MCHC, eritrosit ortalama Hg konsantrasyonunu verir. Bu sayılar aneminin farklı tiplerinin tanısında yardımcı olur.

Büyüklüklerine göre kırmızı kan hücresi dağılımı (RDW):

Bu test tüm eritrositlerin aynı büyüklükte, genişlikte ve şekilde olup olmadığını gösterir. Anemi tiplerinin daha ileri sınıflandırılmasında yardımcı olur.

Trombosit (Platelet) sayısı:

Trombositler pıhtılaşmada rol oynar. Eğer trombosit sayısı az ise kan kaybı yüksek olabilir (kanama çok fazla olur). Eğer trombosit saysı fazla ise kan damarlarında pıhtı oluşma riski vardır.

Blood Smear:

Bu testte bir damla kan lam üzerine yayılarak özel bir boya ile boyanır. Mikroskopta, eritrosit, lökosit ve trombositlerin sayısı, büyüklüğü ve şekli belirlenir. Farklı hücre boyutu ve şekilleri lösemi, malaria, orak hücre anemisi gibi hastalıkların belirlenmesinde yardımcı olur.Beyaz kan hücre sayısının (WBC) değerlendirilmesi için farklı tipteki akyuvar sayısı değerlendirilmelidir. Aşağıda farklı tipteki akyuvarların normal değerleri verilmiştir.

Akyuvar sayısı (WBC): 4000-10000 WBC/mikrolitre

Akyuvar hücre tipleri (WBC differential):

Nötrofil : %47-77

Band nötrofil : %0-3

Lenfosit : %16-43

Monosit : %0,5-10

Eosinofil : %0,3-7

Bazofil : %0,3-2

Eritrosit sayısı: 4,6-6,2 milyon eritrosit/mikrolitre (erkeklerde)

4,2-5,4 milyon eritrosit/mikrolitre (kadınlarda)

4,6-4,8 milyon eritrosit/mikrolitre (çocuklarda)

Hematokrit (HCT): %40-54 (erkeklerde)

%37-47 (kadınlarda)

%31-41 (çocuklarda)

%44-64 (yeni doğanlarda)

Hemoglobin (Hgb): 14-18 g/dL (erkeklerde)

12-16 g/dL (bayanlarda)

Normal Hgb seviyesi, HCT’nin yaklaşık 1/3’idir.

Normal değerlerden sapma aşağıdaki hastalıkların nedeni olabilir:

Akyuvar sayısının yüksek çıkması enfeksiyon, iltihap, vücut dokularında hasar, kalp krizi, böbrek yetmezliği ve kanser gibi hastalıkların belirtisi olabilir. Çok fazla çıkması ise lösemiyi gösterir.

​ Nötrofillerin sayısı enfeksiyon, kalp krizi, yanmalar, çeşitli stres gibi durumlarda ve kortikosteroid tedavisi alanlar artabilir. Nötrofiller radyasyon muamelesi, HIV gibi bazı enfeksiyonlar, B12 veya folik asit eksikliği nedeni ile azalabilir.

Band nötrofillerin sayısı bakteri kaynaklı enfeksiyonlar nedeni ile artış gösterir.

Lenfositlerin sayısı viral enfeksiyonlar, immun sistemi etkileyen hastalıklar, löseminin bazı tipleri nedeni ile artış gösterebilir. Lenfositlerin sayısı kortikosteroid tedavisi, AIDS gibi immun sistemi ekileyen hastalıklar ile beslenme geriliği ve şiddetli ve uzun süreli hastalıklarda azalabilir.

​ Monositlerin sayısı virus veya mantar kaynaklı enfeksiyonlar, kanserin bazı tipleri ve lösemi, tüberküloz durumunda artabilir.

Eosinofillerin sayısı, alerjik ve parasit nedenli enfeksiyonlarda deri hastalıklarında, bazı tedavi reaksiyonlarında, löseminin bazı tipleri ve kanser nedeni ile artabilir. Şiddetli stres durumunda eosinofil sayısı azalabilir.

Bazofillerin sayısı bazı lösemi ve kanser tiplerinde veya tiroid bezinin yetersiz çalışması durumunda artabilir. Hamilelik, şiddetli stres, tiroid bezinin fazla çalışması durumunda ise bazofil sayısı azalabilir.

​ Oksijen bakımından fakir olan yüksek rakımlı yerlerde yaşayanlar, sigara kullananlar, CO’e maruz kalanlar, kronik akciğer hastalıkları olanlar ile bazı kalp hastalıklarında ve böbrek hastası olanlarda hematokrit ve hemoglobin değerleri yüksek çıkmaktadır. Anemi hastalarında ise bu değerler düşük çıkmaktadır.

Ortalama korpuskular hacim-ortalama tek eritrosit hacmi (MCV)’nin yüksek olması alkolizmi, karaciğer hastalıklarını, folik asit veya B12 eksikliğini ve bazı kemik iliği hastalıklarını işaret eder. MCV ve MCHC’nin düşük olması demir eksikliği anemisi, kurşun zehirlenmesi ve uzun süreli enfeksiyonların belirtecidir. Diabet ve artrit gibi bazı kronik hastalıklar düşük değerlere neden olabilir.

​ Trombositlerin yüksek olması, ciddi kanama, enfeksiyon, ağır eksersiz, hamilelik, demir eksikliği, kanser- lösemi gibi hastalıklara bağlı olabilir.

CBC sonuçları normal ise, Eritrosit Sedimentasyon Hızı (ESR) ölçülerek eritrositlerin sedim tüpünde belli sürede ne kadar hızla çöktüğüne bakılır. Eğer iltihap varsa ESR hızı yüksek çıkar. Normal değerler erkekte 0–15 mm/saat, kadında 0–20 mm/saat’dir. ESR bazı hastalık durumlarının izlenmesinde kullanılır. Örneğin viral enfeksiyonun erken döneminde ESR genellikle normaldir, fakat üzerine bakteriyal enfeksiyonun eklenmesi ile yükselebilir. Romatizmal hastalıklarda ESR artar.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:31:53 +0000
Konu: Tansiyon ölçme İşlem basamakları - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10595&Itemid=0#10595 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10595&Itemid=0#10595 Pompanın vidası sıkıştırılır. Pompa avuç içine alınır ve parmaklarla sıkıştırılarak manşet hava ile doldurulur.

2.​ Manşet hava ile dolarken manometrenin ibresi yükselir. İbre yaşlılarda 180, yetişkinlerde 160, çocuklarda 130'a gelinceye kadar hava pompalanır.

3.​ Yukarıdaki değerlerden 20-30 mmHg daha fazla şişirilerek ölçüm için işlem başlatılır. Bu sırada arterden kan geçmediği için steteskoptan ses duyulmaz.

4.​ Pompadaki vida gevşetilerek hava boşalmaya başlar. Hava boşaldıkça ibre inmeye başlar.

5.​ Steteskoptan duyulan ilk kalp sesi ile birlikte ibre dura dura inmeye devam eder. Duyulan ilk ses tesbit edilir. Bu ses sistolik basınçtır. Yani maksimum tansiyondur.

6.​ ibre inmeye devam ederken steteskoptan kalp sesleri duyulmaya devam eder. Bir süre sonra ses duyulmaz. En son duyulan kalp sesi minimum tansiyondur. Yani diastolik basınçtır.

7.​ Manşette kalan hava tamamen boşaltılır. Manşet koldan çıkarılır.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:30:19 +0000
Konu: Hidrostatik etkiler Deneyi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10594&Itemid=0#10594 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10594&Itemid=0#10594
İşlem basamakları

1.​ Basınç manşonunu parmak nabız çevireçinin bulunduğu ele ait kolun önkol kısımna, bileğin hemen yukarısına sarınız.

2.​ Deneğinizin dirseğinin 90 derece kıvrık durumda ve bir destek (masa veya sıra) üzerinde olmasını sağlayınız.

3.​ Yorum paneline "kol serbest, 90" yazınız.

4.​ Başlat'a basınız.

5.​ Manşonu 180 mmHg civarına kadar şişiriniz.

6.​ Ekle tuşuna basarak bu deney için başlangıç yorumunu giriniz.

7.​ Saniyede 1-2 mmHg hızda manşonun havasını yavaşça boşatınız.

8.​ Manşon basıncı 50 mmHg değerine ulaştıktan sonra havasını tamamen boşaltınız.

9.​ Kaydı durdurunuz.

10.​ Kolun aşağıdaki pozisyonları için her seferinde uygun tanımlayıcı yorumlar girerek 3-9 numaralı adımları tekrarlayınız:

11.​ Kol yandan aşağıya serbestçe sarkmış halde ve Başın üzerinde dik ve düz tutulurken.

Alternatif bir yöntem, bilgisayara bir parmak nabız basıncı ölçeri bağlayarak tansiyon ölçümü yapmaktır. Manşon basıncı parmaktan alınan nabız dalgaları kesilene kadar artırılır. Manşon basıncı azaltılırken parmak nabız dalgalarının tekrar izlenmeye başladığı basınç noktası kişinin sistolik kan basıncı değerini verecektir.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:29:51 +0000
Konu: Kan basıncı ve nabız - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10593&Itemid=0#10593 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10593&Itemid=0#10593
İşlem basamakları

1.​ Kalp mikrofonunuzun çıkışını PowerLab'ın 2 numaralı girişinden çıkartınız.

2.​ 2 numraları girişe parmak nabız çevireçini bağlayınız.

3.​ Parmak nabız çevireçinin basınç algılayıcı bölümünü, kan basıncı ölçümü için kullandığınız koldaki orta parmağın distal segmentine (uç kısma) gelecek şekilde yerleştiriniz. Yapışkanlı kayış ile ne çok gevşek ne de çok sıkı olmayacak şekilde çevireçi sabitleyiniz.

4.​ Deneğinizi olabildiğince rahat, elleri dizlerinin üzerinde ve mümkün olduğunca az hareket edecek bir biçimde oturtunuz.

5.​ Başlat komutunu verdikten sonra kaydettiğiniz ..

6.​ Deneğinizin ismini bir yorum olarak giriniz.

7.​ Basınç değeri yaklaşık 180 mmHg olana kadar manşonu şişiriniz. Nabız sinyalinin kayboluşuna dikkat ediniz.

8.​ Manşonun basıncını saniyede 1-2 mmHg olacak şekilde yavaşça azaltınız.

9.​ Basınç 50 mmHg değerine düştüğünde manşonun havasını tamamen boşaltınız.

10.​ Kaydı durdurunuz.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:29:04 +0000
Konu: Kalp mikrofonu Deneyi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10592&Itemid=0#10592 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10592&Itemid=0#10592
İşlem basamakları:


1.​ Basınç yaklaşık 180 mmHg değerine ulaşana kadar manşonu şişiriniz.

2.​ Manşonun basıncını yavaşça (saniyede 1-2 mmHg hızda) azaltınız. Basınç değeri 50 mmHg'nın altına düşünce havayı tamamen boşaltınız.

3.​ Kaydı durdurunuz.

4.​ Diğer öğrencilerle aynı işlemi tekrar ediniz. Daha sonra kayıtları ayırt edebilmek için her öğrencinin ismini bir yorum olarak eklemeyi unutmayınız. Ölçüm işlemleri arasında 1-2 dakikalık dinlenme süreleri bırakınız.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:28:35 +0000
Konu: Oskültasyon Deneyi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10591&Itemid=0#10591 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10591&Itemid=0#10591
İşlem basamakları

Sfigmomanometre, bir basınç manşonu ve onu şişiren, basınç göstergeli bir pompadan oluşur. Kullanacağınız sistemde ayrıca bir basınç çevireçi (transdücer) da mevcuttur.

1.​ Sfigmomanometrenin manşonunu şekilde gösterildiği gibi üst kolun etrafına sarınız.

2.​ Basınç manşonunun üzerindeki ok işaretleri her bir kol için doğru manşon yerleşimini göstermektedir. Manşonu doğru biçimde yerleştirmek için ok işaretlerinin brakiyal arteri göstermesi gerekir.

3.​ Brakiyal arter biseps tendonunun mediyalinde, dirsek katlantısının hemen yukarısında bulunur.

4.​ Basınç yaklaşık 180 mmHg'ya çıkıncaya kadar manşoınu şişiriniz.

5.​ Stetoskobunuzu dinlerken manşonun basıncını yavaşça (saniyede 1-2 mmHg)azaltınız.

6.​ Sistolik basınç, keskin bir vurum sesinin duyulduğu ilk basınç noktasıdır.

7.​ Aynı hızda manşonun basıncını azlatmaya devam ediniz. Seslerin kaybolduğu nokta diyastolik basınç noktasıdır.

8.​ Diyastolik basıncı ölçtükten sonra manşonun havasını tamamen boşaltınız. Manşonun içinde hava kalmamasına yahut uzun süreli olarak şişirilmiş durumda tutulmamasına dikkat ediniz.

9.​ Her bir gönüllü deneğinizden dört kan basıncı ölçümü alınız. Aynı kişiden alınan ölçümler arasında bir*iki dakikalık dinlenme süreleri bırakınız.

10.​ Diğer öğrencileri kullanarak, kan basıncı ölçümüne iyice eliniz alışana kadar işlemleri tekrarlayınız.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:28:05 +0000
Konu: Kan Basıncı ve tansiyon ölçülmesi ve Kan - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10590&Itemid=0#10590 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10590&Itemid=0#10590
Kalp döngüsü boyunca atardamarlardaki basınç değişkenlik gösterir. Kalp ventrikülleri kasılarak kanı arter sistemine pompalar ve daha sonra gevşeyerek bir sonraki pompalamada gönderecekleri kan ile dolarlar. Arterlere doğru meydana gelen bu kesintili kan akımı, arter sisteminden kılcal damarlara doğru sürekli bir kan akışı ile dengelenir. Kalp kanı atardamarlara pompaladığında, kalbin bir sonraki kasılmasına kadar yavaşça azalan ani bir basınç artışı meydana gelir. Kan basıncı kalp ventrikülleri kasıldıktan sonra en yüksek seviyesindeyken (sistolik basınç), kanı atardamarlara pompalamadan hemen önceki anda ise en düşük seviyededir (diyastolik basınç).

Sistolik ve diyastolik kan basınçlar, atardamar içine, ucunda basınç ölçen bir mekanizma bulunan bir kateter sokularak ölçülebilir. Bu tip doğrudan bir ölçüm oldukça doğru sonuç verse de, girişimseldir, risklidir ve çoğu zaman kolay uygulanabilir değildir. Aslında bu metot 1714 yılında bir atın kan basıncını ölçmek üzere Stephen Hales tarafından kullanılmıştır (Şekil 1). Daha basit kan basıncı hesaplamaları, girişimsel olmayan dolaylı yöntemlerle oldukça gerçeğe yakınb ir doğrulukta elde edilebilmektedir.

Geleneksel olarak, sistemik arter kan kan basıncı bir civa kolonuna veya başka bir tür sfigmomanometreye bağlanmış bir kan basıncı manşonu ve stetoskop kullanılarak ölçülebilir (Şekil 2). Manşon hava ile şişirirlerek, brakial arter yoluyla ön kola kan akışı durdurulacak kadar yüksek bir basınca ulaştırılır. Daha sonra manşon içindeki basınç yavaşça azaltılır. Arterdeki sistolik kan basıncı manşonun sıkıştırma basıncını yendiği zaman, basınçtan dolayı kapanmış olan damar sistolde açılır ve bir miktar kan kapalı damarıın açılmasıyla ileri doğru yavaşça akar. Bu akış kapalı bir damardan ileri doğru gerçekleştiği için kanın akışı laminar değil girdaplıdır (türbülan) ve dolayısıyla oluşturduğu ses stetoskop aracılığıyla duyulabilir. Bu keskin ve vurum şeklindeki sesler "Kortokoff sesleri" olarak bilinir. Kortokoff sesleri ilk duyulduğunda manşon basıncı sistolik basınca yakın bir değerdedir. Manşon basıncı daha fazla düşürüldükçe stetoskopta duyulan seslerin şiddeti artar ve sonra birden boğuklaşmaya başlar. Sesin boğuklaştığı noktadaki manşon basıncı ise diyastolik basınca yakın bir değerdedir. Manşon basıncı daha da azaltıldığında sesler tamamen kaybolur ve arterden normal kan akışı tekrar sağlanır. Genellikle sesi kaybolduğu noktayı tesbit etmek daha kolay olduğundan ve boğuklaşma ile sesin kaybolması arasında bir kaç mmHg bir basınç farkı olduğundan, diyastolik basıncı belirlemek için genellikle sesin kaybolduğu basınç değeri esas alınır.

Bazı sağlıklı insanlarda, manşon basıncı diyastolik basıncın çok altına düştüğünde dahi sesler duyulmaya devam edebilir ve böyle kişilerde diyastolik basıncı bu yöntemle doğru bir şekilde belirleme imkanı yoktur.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:25:37 +0000
Konu: Elektromiyografi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10588&Itemid=0#10588 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10588&Itemid=0#10588
Her bir kas lifi bir motor aksonun dalı tarafından sinirlendirilir. Normal koşullarda bir sinir aksiyon potansiyeli o motor nöron ve dalları tarafından uyarılan tüm kas liflerinin kasılmasına neden olur. Bir motor sinir ve uyardığı kas liflerinin tümüne birden "motor birim" adı verilir

Bu aktivasyon süreci: aksiyon potansiyelinin (ya istemli olarak veya periferal sinirin elektriksel olarak uyarılması yoluyla) başlatılması, oluşan aksiyon potansiyelinin sinir lifi boyunca yayılması, sinir-kas kavşağında nörotransmiterlerin salgılanması ve kasın kasılmasını sağlamak üzere kas hücresi zarının depolarizasyonu basamaklarını içerir.

Elektromiyografi, bir kasın ve onu kontrol eden motor sinirlerin elektriksel aktivitesini ölçen tekniğin adıdır. Kaydedilen veri ise "elektromiyogram" olup, EMG veya "myogram" olarak da bilinir. EMG kaydı iki yöntemle yapılır: Kas içerisine iğne şeklindeki elektrotların sokulması veya deri yüzeyine yerleştirilen kaydedici elektrotlarla. Kaydedilen dalgalar, sinir uyarıldığında kasın tepki verebilme yeteneğinin değerlendirilebilmesini sağlar. Klinikte, EMG genellikle güçsüzlük şikayeti olan veya muayenelerde kas gücünde aksaklık gözlenen hastalara uygulanır. Sinirsel bozuklukluklardan kaynaklanan kas güçsüzlükleri ile diğer durumların ayırt edilebilmesini sağlar.

EMG, kompleks hareketler sırasında kas aktivitesinin örüntülerini ve zamanlamasını incelemeye de imkan verir. Ham EMG sinyali, kayıt anında kas liflerinin elektriksel aktivitesini yansıtır. Motor birimler asenkron olarak ateşleme yaparlar ve bazen, çok zayıf kasılmalar sırasında EMG sinyaline her bir motor birimin katkısını gözleyebilmek mümkündür. Kas kasılmasının gücü arttıkça ise aksiyon potansiyellerinin yoğunluğu artar ve herhangi bir andaki ham sinyaller binlerce kas lifinin ortak aktivitesini yansıtmaya başlar.

İlk deneyde kolun biseps ve triseps kaslarının istemli kasılma sırasındaki EMG aktivitlerini kaydedeceksiniz

İstemli kas kasılması sırasında kaydedilen ham EMG sinyalleri, EMG aktivitesinin yoğunluğunu tesbit etmek üzere farklı şekillerde işlenebilir. Burada kullanılan yöntemde EMG dalgalarının negatif bölgeye inen uzantıları ters çevrilip bütün sinyalin integrali alınarak tek tek dikenler yumuşatılrı ve böylece zamanla kas aktivitesindeki değişimin daha net görülebilmesi sağlanır. Çalışmanızın bu bölümünde koaktivasyon sürecini inceleyeceksiniz. Koaktivasyon, bir kas kasılırken, onunla zıt hareket yapan (antagonist) kasların da düşük düzeyde uyarılmasıdır. Bu olayın fizyolojik çnemi tam olarak bilinmemektedir fakat eklemleri stabilize ettiği düşünülmektedir.

Ayrıca bir kasa giden motor sinirleri uyararak uyarılmış EMG sinyalleri de kaydedeceksiniz. Abductor pollicis brevis kası, elin palmar yüzeyinde "thenar" kas grubuna dahil olanb ir kastır

Bazı deneyler deri üzerine yerleştirilecek elektrotlar aracılığıyla kaslara elektrik şokları verilmesini gerektirmektedir.

Kalp pili taşıyanlar veya herhangi bir sinirsel veya kalp rahatsızlığına sahip olanlar bu deneylerde gönüllü olmamalıdırlar.

Eğer deneğiniz deney sırasında fazla rahatsızlık hissederse deneyi hemen sonlandırarak laboratuvar eğitmenlerinize danışınız.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:23:13 +0000
Konu: İskelet Kası: Genel Bilgi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10587&Itemid=0#10587 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10587&Itemid=0#10587
İki veya daha fazla kas genellikle karşıt (antagonist) olarak çalışır. Bu düzenleme sayesinde, kasın birinin kasılması, diğerinin gevşemesine ve gerilmesine neden olur

İskelet kasları "kas lifi" denen, demetler (faskiküller) halinde bir araya gelmiş, çok çekirdekli, uzun hücrelerden oluşur.

Tek bir motor nron ve onun bağlantıda olduğu bütün kas liflerine "motor birim" denir.

Motor sinirde meydana gelen bir aksiyon potansiyeli, sinirin uç kısmındaki sinir-kas bağlantısından asetilkolin adlı nörotransmitterin salgılanmasına neden olarak iskelet kası hücrelerinde bir aksiyon potansiyeli meydana getirir. Kas hücresinde meydana gelen aksiyon potansiyeli hücre içi kaliyum iyonlarının derişiminde [Ca2+] geçici bir artmaya neden olur ve kas lifinin (hücresinin) içindeki kasılma yeteneğine sahip moleküler sistemleri harekete geçirir. Bu işlem, enerji kaynağı olarak hücre içi adenozin trifosfat (ATP) depolarının kullanılmasını gerektirir. Sonu., "sarsı" olarak bilinen kısa süreli bir kasılmadır.

Bütün bir kasın aktivitesi, yüzlerce motor sinirin ateşlemeleri ile kontrol edilir. Bu motor sinirler hareketi bir dizi farklı yollarla kontrol ederler. Bu yollardan birisi, sinir sisteminin, ateşleme yapan motor sinir sayısını ve dolayısıyla sarsı cevabı oluşturacak kas hücrelerinin sayısını belirlemesidir. Buna "motor birim summasyonu" veya "motor birikim" denir.

Bir başka yol da, sinir sisteminin, kas kasılmasını, motor aksonlarda oluşan aksiyon potansiyellerinin sıklığını (frekansını) değiştirerek etkilemesidir. 200 milisaniyeden daha uzun süren uayrım aralıklarında hücre içi kalsiyum derişimi aksiyon potansiyelleri arasındaki zamanda normal seviyelerine döndürülebildiği için, kasılmalar ayrık sarsılar olarak ortaya çıkar. 200 ial 75 milisaniye arasndaki uyarımlarda ise bir sonraki aksiyon potansiyeli oluştuğunda, hücre içi kalsiyum seviyeleri normal seviyeye inmemiş durumdadır. Dolayısıyla, kas hücreleri tam olarak gevşemiş olmadığından bir sonra gelen uyarı daha şiddetli bir yanıt oluşturur. Bu etkiye ise birikim (summasyon) adı verilir.

Uyaran sıklığının daha da yüksek olduğu durumlarda kas dokusu uyaranlar arasında gevşemeye zaman bulamaz. Sonuç, normal kasılmadan çok daha güçlü tek bir bileşik kasılma olan "tetanus"dur. Bu durumdaki kas artık tetanus durumundadır.

Dışarıdan bir sinir uyarısı verildiğinde, denek hafif bir cimciklenme ve karıncalanma ile birlikte bir kas sarsısı hisseder. Bu durum, ayağınızn haliya sürttükten sonra elinizle metal bir nesneye dokunduğunuzda meydana gelen statik elektrik boşalmasına benzer bir histir. Deneylerimizde kullanılan elektirk uyaranlarının her biri çok kısa sürelidir (bir milisaniyeden kısa). Verilen uyarının enerjisi herhangi bir hasar veya yaralanmaya meydan verecek akdar büyük değildir. Bu tip küçük akımların herhangi bir tehlikesi yoktur. Deriye bir şey sokulmadığı için deri enfeksiyonu riski de yoktur.

Deney 1'de, kayıt yapmadan kasların cevaplarını gözlemleyeceksiniz. Deney 2 ve 4'te ise bir güç çeviricis kullanarak adductor pollicis kasının ürettiği kuvveti kaydedeceksiniz.

Son deneyde de bir kavrama güç çeviricisi ile el tarafından üretilen kasılma kuvvetini kaydederken kas yorgunluğunu inceleyeceksiniz.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:22:07 +0000
Konu: Kalp Kapakçıkları ve Kalp Sesleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10586&Itemid=0#10586 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10586&Itemid=0#10586
Bu kapakçıkların kapanması genellikle "lob-dob" şeklinde ifade edilen kalp kaynaklı karakteristik seslerin kaynağıdır. Daha pes olan "lob" sesi, ventrikül kasılmasının erken evrelerinde meydana gelir. Bu ses, atrioventriküler (mitral ve triküspid) kapakların kapanması sonucu oluşur. Bu kapakların görevi, ventrikül kasılması sırasında kanın atriyumlara geri akmasını önlemektir. Ventriküller gevşediği zaman, kan basıncı arterlerdeki basıncın altına düşer ve böylece semilunar (aortik ve pulmoner) kapakçıkların kapanması sonucunda daha yüksek frekanslı olan "dob" sesi duyulur. Bu kapaklardaki işlev bozukukları genellikle steteskopla duyulabilen ve murmur (fısıltı) denen anormal seslere neden olur.

Kalp Döngüsü

Bir kalp döngüsü boyunca kalpte meydana gelen olayların sıralaması Şekil 6'da özetlenmiştir. Ventriküllerin gevşemesi sırasında kan kalbe geri döner. Oksijeni azalmış olan dolaşım kanı sağ atriyuma girer ve orada açık olan AV kapak üzerinden sağ ventriküle akar. Akciğerlerden gelen oksijenlenmiş kan ise sol atriyuma geldikten sonra açık olan AV kapaktan geçerek sol ventriküle dolar. Atriyumların kasılması (atriyum sistolü) ile birlikte ventriküllerin doluşu tamamlanır. Dinleme durumunda atriyumların kasılması ventriküllere dolan kanın yaklaşık %20 kadarını sağlar. Atryumların kasılmasını ventriküllerin kasılması (ventrikül sistolü) izler. Başlangıçta, ventriküller kasılmaya başladığı zaman ventriküllerin iç basıncı artarak arterlerdeki basıncı geçer. Bu basınç farkı AV kapakların kapanmasına sebep olur. Fakat sol ventirkülün iç basıncı aort basıncını geçmeden, (ve aynı zamanda sağ ventrikül basıncı pulmoner arter basıncını aşmadan) ventriküllerde bir hacim değişimi olmaz. Bundan dolayı ventrikül kasılmasının bu dönemine "eş-hacimli (izovolumetrik) kasılma" adı verilir. Son olarak sol ventriküldeki basınç aort basıncını ve sağ ventriküldeki basınç da pulmoner arter basıncını aştığında, aort ve pulmoner arterlerin girişindeki semilunar kapaklar açılır ve kan aort ve pulmoner artere boşaltılır. Ventrikül sistolü sonrasında ventrikül kasları gevşerken, ventriküller içindeki basınç aort ve pulmoner arter basınçlarının altına düşer ve böylece aort ve pulmoner arter kapakçıkları kapanır. Ventiküllerin iç basıncı düşmeye devam eder ve sonuçta ventriküllerin içindeki basınç atriyumlardaki basıncın altına düştüğünde AV kapaklar açılır ve tekrar ventrikül doluşu başlar.

Bazı paramatrelerin bir kalp döngüsünde nasıl değiştiğini başarılı bir şekilde birlikte gösteren ünlü şekil Wiggers tarafından çizilmiştir. Bu şeklin uyarlanmış bir versiyonunu Şekil 7'de görebilirsiniz. Bu şekil sayesinde farklı paramatrelerin zamansal ilişkilerini açık bir biçimde izleyebilirsiniz.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:21:24 +0000
Konu: Kalp Kapakçıkları ve Kalp Sesleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10585&Itemid=0#10585 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10585&Itemid=0#10585
Bu kapakçıkların kapanması genellikle "lob-dob" şeklinde ifade edilen kalp kaynaklı karakteristik seslerin kaynağıdır. Daha pes olan "lob" sesi, ventrikül kasılmasının erken evrelerinde meydana gelir. Bu ses, atrioventriküler (mitral ve triküspid) kapakların kapanması sonucu oluşur. Bu kapakların görevi, ventrikül kasılması sırasında kanın atriyumlara geri akmasını önlemektir. Ventriküller gevşediği zaman, kan basıncı arterlerdeki basıncın altına düşer ve böylece semilunar (aortik ve pulmoner) kapakçıkların kapanması sonucunda daha yüksek frekanslı olan "dob" sesi duyulur. Bu kapaklardaki işlev bozukukları genellikle steteskopla duyulabilen ve murmur (fısıltı) denen anormal seslere neden olur.

Kalp Döngüsü

Bir kalp döngüsü boyunca kalpte meydana gelen olayların sıralaması Şekil 6'da özetlenmiştir. Ventriküllerin gevşemesi sırasında kan kalbe geri döner. Oksijeni azalmış olan dolaşım kanı sağ atriyuma girer ve orada açık olan AV kapak üzerinden sağ ventriküle akar. Akciğerlerden gelen oksijenlenmiş kan ise sol atriyuma geldikten sonra açık olan AV kapaktan geçerek sol ventriküle dolar. Atriyumların kasılması (atriyum sistolü) ile birlikte ventriküllerin doluşu tamamlanır. Dinleme durumunda atriyumların kasılması ventriküllere dolan kanın yaklaşık %20 kadarını sağlar. Atryumların kasılmasını ventriküllerin kasılması (ventrikül sistolü) izler. Başlangıçta, ventriküller kasılmaya başladığı zaman ventriküllerin iç basıncı artarak arterlerdeki basıncı geçer. Bu basınç farkı AV kapakların kapanmasına sebep olur. Fakat sol ventirkülün iç basıncı aort basıncını geçmeden, (ve aynı zamanda sağ ventrikül basıncı pulmoner arter basıncını aşmadan) ventriküllerde bir hacim değişimi olmaz. Bundan dolayı ventrikül kasılmasının bu dönemine "eş-hacimli (izovolumetrik) kasılma" adı verilir. Son olarak sol ventriküldeki basınç aort basıncını ve sağ ventriküldeki basınç da pulmoner arter basıncını aştığında, aort ve pulmoner arterlerin girişindeki semilunar kapaklar açılır ve kan aort ve pulmoner artere boşaltılır. Ventrikül sistolü sonrasında ventrikül kasları gevşerken, ventriküller içindeki basınç aort ve pulmoner arter basınçlarının altına düşer ve böylece aort ve pulmoner arter kapakçıkları kapanır. Ventiküllerin iç basıncı düşmeye devam eder ve sonuçta ventriküllerin içindeki basınç atriyumlardaki basıncın altına düştüğünde AV kapaklar açılır ve tekrar ventrikül doluşu başlar.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:21:07 +0000
Konu: Elektrokardiyogram ve Kalp Sesleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10584&Itemid=0#10584 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10584&Itemid=0#10584
Kalbin Elektriksel Faaliyetleri

Kalp kasılmaları, sinir sisteminden gelen sinyallere bağlı değildir. Bununla beraber, parasempatik (vagus) ve sempatik sinirlerle gelen sinyaller, temel kalp ritmini ihtiyaca göre düzenler. Yani, merkezi sinir sistemi de bu ritmi etkileyebilmektedir. Bunun en en iyi bilinen örneği, solunum aktivitesinin kalp ritmini etkilediği (nefes alırken kalbimizin hızlanmasına, verirken de yavaşlamasına neden olan) "sinüs aritmisi" denen durumdur.

Sinoatrial (SA) düğüm denen bir grup özelleşemiş kalp kası hücresi, kalbin ritim yapıcı odağını oluşturur (Şekil 2). Bu hücrelerin ritmik bir şekilde ürettikleri aksiyon potansiyelleri atriyum duvalarını oluşturan kalp kası hücreleri boyunca yayılırlar. Sonuçta kas hücrelerinde meydana gelen kasılma, kanı atriyumlardan ventriküllere doğru iter. Atriyum ve ventriküller arasındaki tek elektriksel iletişim, atriyoventriküler (AV) düğüm denen özel bir bölge aracılığıyla sağlanır. Aksiyon potansiyelleri yavaşça bu AV düğüm üzerinden geçerken, ventriküllerin kasılmadan önce kanla dolması için gereken süre de sağlanmış olur. Buradan geçen aksiyon potansiyelleri daha sonra hızlı bir şekilde AV demet ve Purkinje lifleri üzerinden geçerek bütün ventrkül kaslarını uyarırlar ve ventriküllerin kasılması sağlanır.

Kalp döngüsü, atriyum ve ventriküllerin sıralı kasılmalarından meydana gelir.

Kalpteki farklı miyokard (kalp kası) hücrelerinin elektriksel faaliyetleri toplam olarak, vücut sıvıları boyunca yayılan elektrik akımları meydana getirir. Bu akımlar, deri üzerine yerleştirilen kayıt elektrotları ile algılanabilecek kadar büyük akımlardır]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:19:58 +0000
Konu: Stannius Bağları - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10582&Itemid=0#10582 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10582&Itemid=0#10582
1. Stannius bağı atıldıktan sonra başka bir ıslak ip ile atrioventriküler bölgeye ikinci bir düğüm atılır (2. Stannius bağı). 2. Stannius bağı atıldıktan kalbin vurumlarında nasıl bir değişiklik gözlendi. Nedenleri ile tartışınız.

Stannius’un yaptığı bu deneyin sonuçları şu şekilde açıklanabilir; Kurbağa kalbinde, kalbin normal otonomik faaliyet kaynağı sinus venosusdur. Oradan çıkan nomotop uyaran, kalbin diğer kısımlarını faaliyete geçirir. Fakat kurbağa kalbinde bu esas emir merkezinden başka ayrıca heterotop bir merkez daha vardır. Atrioventriküler bölgede bulunan bu merkez bazı hallerde ventrikülü kendi başına çalışmaya sevk eder. Kurbağa kalbine birinci bağ atıldıktan sonra atrioventriküler bölgeye ikinci bir bağ uygulanır ise bu bağ ile yapılan basınç ikinci merkezi uyarır ve 1. bağ sonrası durmuş olan ventrikül çalışmaya başlar. Eğer birinci bağ atılmadan yalnız ikinci bağ uygulanırsa, bir taraftan sinus venosus ve onun etkisi altındaki atrium, diğer taraftan da ventrikül birbirinden ayrı ritimlerde çalışırlar. Bu durumda sinus venosus daha hızlı, atriumlar ve ventrikül ise daha yavaş faaliyet gösterir.

Organizmaların tüm organların zaman zaman işlev görmeden durmalarına karşın, uyurken ya da baygınken bile kalp canlı kalındığı sürece durmaksızın çalışmaktadır. Balıkların ve kurbağaların lenf kalpleri normal olarak omuriliğin kontrolü altındadır. Omurgalı hayvanlarda kalp hareketi kas kökenlidir. Kontraksiyon kas dokusundan doğar. Ergin balık ve kurbağalarda vurumun toplardamar boşluğundan (sinus venosus'dan) meydana geldiği görülebilir. Ergin kuş ve memelilerde ise vurum sinüs nodu ve kulakçıkla karıncığın ayrıldığı yerden başlamaktadır. Yüksek omurgalılarda kalp çalışması, kulakçıkların kasılması (atrial sistol), karıncıkların kasılması (ventriküler sistol) ve dört odacığın gevşemesi şeklirde gerçekleşir.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:18:37 +0000
Konu: Isı değişikliklerinin kalp hareketlerine etkisi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10581&Itemid=0#10581 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10581&Itemid=0#10581
Önce soğuk fizyolojik sudan pipet ile alınarak kimografa bağlı kalp üzerine damlatılır. Kalp hareketlerinde bir yavaşlama görülür. Kalp hareketleri yavaşladıktan sonra sıcak sudan pipetle alınarak tekrar kalp üzerine damlatılır. Bu sefer kalp hareketlerinin hızlandığı görülür.

Sıcak ve soğuk fizyolojik su tatbikinden sonra kimografta çizdirilen kalp hareketlerini, birim zamanda olacak şekilde sayarak yorumlayınız.

Tipik olarak bir omurgalı kalbinde farklı 3 tip kas hücresi bulunmaktadır;

i) Kalbin kasılmasını sağlayan esas kalp kası hücreleri,

ii) Sinoatrial (SA) düğüm hücreleri ve

iii) Atrioventriküler (AV) düğüm hücreleri.

SA ve AV düğümlerı oluşturan hücreler değişikliğe uğramış kas hücreleri olup kalpte, kalbin kasılması için gerekli impulsu yaratan ve bu impulsu tüm kalp içine (atrium ve ventriküllere) ileten hücrelerdir. Bu hücrelerin en önemli özellikleri dışarıdan her hangi bir impuls almaksızın kendiliğinden ve ritmik olarak bir sinir impulsu meydana getirebilmeleridir.

Kalbin kasılması için gerekli ilk sinir impulsunu meydana getiren ve kasılma/gevşeme evrelerinin hızını belirleyen bölge sağ atriumun posterior duvarında bulunan ve pacemaker olarak da isimlendirilen SA düğümdür (Şekil 1). Bu yüzden kalbin normal ritmi SA düğüm hücreleri tarafından belirlenir. SA düğümde kasılmanın kendiliğinden başlaması Na+ iyonları ile olmaktadır. Hücre dışında bol miktarda bulunan + yüklü Na iyonları kas hücresinin gevşeme devresinde, membranın Na+’a karşı geçirgen olması nedeniyle hücre içine sızarlar. Böylece zarın elektrik potansiyeli değişir ve depolarize olan kas hücresi kasılmaya başlar. Na+ iyonları dışarı pompalandığında ise kas hücresi membran dinlenme potansiyeline geri döner ve aynı olay yeniden meydana gelir.

SA düğüm hücreleri dakikada yaklaşık olarak 70-80 aksiyon potansiyeli meydana getirirler. Bu intrinsik ritim, otonom sinirler tarafından kontrol edilmektedir. SA düğümde oluşan bir impuls 0.3 m/sn’lik bir hız ile tüm atrium kaslarına yayılır ve atriumların kasılmasına neden olur. Bu esnada atrium içinde bulunan kan atrioventriküler kapaklardan geçerek ventriküller içerisine dolar.

Atriumların kasılmasına neden olan depolarizasyon dalgasının ventriküllere geçmesi AV düğüm hücreleri ile olur. AV düğüm (Şekil 1), atriumlar ile ventriküllerin birleştiği yerde bulunur. SA düğümde oluşturulup AV düğüme ulaşan impuls, özelleşmiş iletim yolları olan his demeti (Şekil 2) ve Purkinje lifleri (Şekil 2) aracılığı ile ventriküller içine yayılır ve ventriküllerin kasılmaları sağlanır. Ancak, AV düğümün impuls iletme hızı yavaştır (0,1 m/s). His demetinin impuls iletimi ise oldukça hızlıdır (1,5 / 2,5 m/s). Bu hızlı iletim ile depolarizasyon dalgası hızla ventrikül kaslarına yayılarak iki ventrikülün de aynı anda kasılmasını sağlar. AV düğümde impuls iletiminin yavaş oluşu, atriumların ventriküllerden önce kasılmalarını tamamlamaları ve kanın atriumlardan ventriküllere geçmesi için gerekli gereken zamanı sağlar.

Kurbağa kalbi 3 odacıklı olup iki atrium ve bir ventrikülden ibarettir (Şekil 3). Bu kısımlardan karın tarafta ventrikülden çıkan ve sonra ikiye ayrılan Bulbus (=Truncus) arteriosus görülür. Sırt tarafta ise sağ atriuma açılan sinus venosus bulunur.

Kalbin kendi sinir impulslarını oluşturup ilettiğini, yani otomatik bir organ olduğunu

İlk kez Stannius adlı bilim adamı kurbağa kalbi ile yaptığı çalışma ile göstermiştir. Stannius, göğsü açılarak kalbi açığa çıkartılmış bir kurbağanın sinus venosus bölgesinden bir ip geçirerek bu bölge ile sağ atriumu birbirinden ayıracak şekilde buraya bir düğüm atmıştır (I. Stannius bağı). Bu düğüm atıldıktan sonra atriumlar ve ventrikülün kasılmayı durdurduğu gözlenmiştir. Ancak bu esnada sinus venosus bölgesi eski ritmik çalışmasını sürdürmüştür. Bu deney SA düğümde oluşturulan nomotop uyaranın sinus venosus bölgesinde bloke edildiğini göstermektedir. Stannius, aynı kurbağanın atrioventriküler bölgesine ikinci bir düğüm daha atmış ve bu kez (ikinci düğüm atıldıktan sonra) ventrikülün yeniden kasılmaya başladığını gözlemiştir. Bu esnada atriumlar yine kasılmadan durmaktadırlar. İkinci bağ atıldıktan sonra daha önce durmuş olan ventrikülün yeniden çalışmaya başlaması atrioventriküler düğümde, sinus venosusdaki nomotop emir merkezinden başka, bir heterotop merkezin varlığını göstermektedir. Diğer bir ifadeyle, atrioventriküler düğüme dışarıdan herhangi bir uyaran verilirse bu bölgede oluşacak bir aksiyon potansiyeli ventirükülün çalışmasına sebep olacaktır.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:17:37 +0000
Konu: Kurbağada kalp hareketleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10580&Itemid=0#10580 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10580&Itemid=0#10580 Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:16:44 +0000 Konu: Kurbağada lenf kalplerinin incelenmesi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10579&Itemid=0#10579 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10579&Itemid=0#10579 Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:16:14 +0000 Konu: Kurbağada kapiler dolaşım - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10578&Itemid=0#10578 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10578&Itemid=0#10578 Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:15:50 +0000 Konu: Kalp - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10577&Itemid=0#10577 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10577&Itemid=0#10577
Normal bir kalp değişmez bir düzenle ve ritmik olarak çalışır. Bu çalışmalarda kulakçıklar ayrı, karıncıklar ayrı ve mutlak olmamakla birlikte aşağı yukarı senkronize olarak kasılır ve gevşer. Kalbin bütün kısımları çok kısa bir süre de olsa diastol (gevşeme) halinde bulunur. Bu süre insan için (dakikada 75 vurum yapan bir kalpte) yaklaşık olarak 0.4 saniyedir. Bu diastol karıncıkların sistolünün sona erdiği andan başlar ve kulakçıkların sistolünün başladığı ana kadar sürer.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:15:26 +0000
Konu: Lenf Sistemi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10576&Itemid=0#10576 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10576&Itemid=0#10576
Kurbağa lenf sisteminin büyük bir kısmı kapalı olmayıp vücut dokuları ve organları arasındaki boşluklardan ve yarıklardan ibarettir. Bu sistemin en önemli kısımları derinin altıda bulunan ve lenf keseleri ismini alan büyük boşluklardır. Bu keseler birbirinden bağ dokusundan yapılmış septumlar ile ayrılır. Lenf sisteminde akımı temin eden iki çift lenf kalbi vardır. Bunlardan birinci çift 3. omurun yan uzantılarının arkasında bulunur (Şekil 1a). Bu çifti görmek zordur. 2. çift ise urostilin her iki yanında bulunur görülmesi daha kolay olan bu lenf kalpleri küçük ve küreseldir (Şekil 1b). Her iki kalpte de iki türlü delik bulunur; 1- Ostia lymphatica (lenfatik delikler); diastolde bu delikler vasıtasıyla lenf çevredeki boşluktan kalp içine girer. 2- Ostium venosum; sistolde bu delik vasıtasıyla lenf, kalple beraber bulunan toplardamara boşalır. Ostium venosum’da iki yarımay şeklinde kapak bulunur. Diastolde bunlar kapanarak kanın damardan kalbe dönmesine engel olur. Sistolde kalpten lenfin tekrar lenf boşluklarına dönmesine engel olan kapakçıklar yoktur. Bu engelleme, kalp kası yapısındaki özel tertibat ile sağlanır. Diğer taraftan, insan lenfi ise kan damarlarına baskı yapan iskelet kaslarının kontraksiyonu ve göğüsün nefes alma hareketiyle ilerler. Damar içindeki kapakçıklar geri akımı engeller.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:14:52 +0000
Konu: Kalp ve Stannius bağlari - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10575&Itemid=0#10575 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10575&Itemid=0#10575
Gerçek dolaşım sistemine sahip gelişmiş canlı grubuna giren hayvanlarda iki tip dolaşım sistemine rastlanmaktadır;

Dolaşım:

i)​ Açık dolaşım sistemi

ii)​ Kapalı dolaşım sistemi.

Açık dolaşım sisteminde dolaşım sıvısının hareketini sağlayan bir kalp ve kısa ya da uzun damarlar bulunur. Bu sistemde kılcal damarların yerini "sinüs" adı verilen vücut boşlukları almıştır. Damardan çıkan kan, bu boşluklarda dolaştıktan sonra ya doğrudan kalp görevi yapan organlara ya da tekrar damara girer. Bu tip dolaşım sistemi toprak solucanlarının dışındaki omurgasız hayvanlarda görülür.

Kapalı dolaşım sisteminde ise dolaşım sıvısı, tamamen kapalı bir sistemde dolaşır. Bu dolaşım sistemi, tüm organlar ve vücut dokularını dolaşan damarlar ve kalpten geçen döngülü dolaşım sıvısından (kan) oluşmuştur. Kan ile doku sıvısı arasındaki madde alışverişi kılcal damarlar aracılığı ile olur. Toprak solucanları, bazı sülükler, mürekkep balıkları ve insanın da içinde bulunduğu omurgalı hayvanlarda bu biçimde kapalı dolaşım sistemi bulunur. Kapalı dolaşım sistemi, bu tür organizasyon seviyesi yüksek canlılarda, birbirinde farklı imiş gibi görünen fakat birbiri ile sıkı bir ilişki gösteren 3 sistemden oluşur.


1. Dokular arası sıvı sistemi

2. Lenf damarları sıvı sistemi

3. Kan damarları sıvı sistemi

Kan ve Dokular Arası Sıvı Değişimi

Hücreler tarafından kullanılan ya da oluşturulan oksijen, karbondioksit, su ve tuz gibi maddelerle hücrenin metabolizma artıkları dolaşım sistemi ile taşınır. Bu nedenle de dokular arası sıvı ile kan plazması ve hücre içi sıvı arasında devamlı bir madde alış-verişi vardır. Bu alış-verişte dokular arası sıvı, hücre içi sıvısı ile kan sıvısı arasında bir aracı rolü oynar. Kan plazması ve dokular arasındaki alış-veriş dolaşım sisteminin kapiler adı verilen kılcal kan damarlarında meydana gelmektedir. Kılcal kan damarları dokuları besleyen kapiler damarlardır. Kalpten çıkan arterler önce kollara ayrılırlar ve çapları gittikçe küçülerek arteriolleri meydana getirirler. Arterioller de dokuda sonlanan kapiler damarlarını oluştururlar. Kapiler kan damarları birleşerek venülleri, bunlar da bir araya gelerek venaları meydana getirirler. Buna göre kapilerin bir arter ucu bir de vena ucu vardır]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 20:14:25 +0000
Konu: Dokunma ve Deney - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10574&Itemid=0#10574 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10574&Itemid=0#10574

Deney; Dokunma duyusundaki sinir uçlarının dağılımı

1.​ Elinizdeki farklı aralıklı toplu iğneleri koli eli omuz bölgelerinde dokundurun.

2.​ Dokunma sırasında deneğin kaç noktaya temas ettiğini görmemesi gerekir]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:13:24 +0000
Konu: Duyma Olayı ve Deneyleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10573&Itemid=0#10573 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10573&Itemid=0#10573
Tüm işitme kayıpları kulaktaki reseptörler kaynaklanmaz, kulağa gelen sinir ve bu sinirlerin ulaştığı mrkezlere bağlı olarak işitme kaynı olabilir.

​ Bu işitme eşiklerinin bir grafik üzerine noktalar şeklinde işaretlenip yakın noktaların birleştirilmesiyle odyogram denilen işitme eğrileri elde edilir.

Deney ; Duyulan sesin frekansı ve güçünün ölçülmesi

1.​ Bilgisayara kulaklığı bağlayın.

2.​ Bilgisayar ses ayarını 100/100 getirin.

3.​ Bilgisayarın sesini bir frekans için duyabileceğiniz en düşük seviyeye getirin.

4.​ Farklı frekansları aynı desibelde test edin.

5.​ Denek duyduğu işaret ile (parmağını kalmasıyla) göstermelidir.

6.​ Düşük frekans ve güçlerde başlayarak her bir deneğin duyma eşiklerini belirleyin

7.​ Çalışma grubundaki farklılıkları belirleyin]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:12:32 +0000
Konu: Görme Olayı ve Deneyleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10572&Itemid=0#10572 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10572&Itemid=0#10572
Görme fonksiyonu için retinanın uyarılması birinci koşuldur. Retina üç ganglion tabakasından ve bunların uzantısından oluşan karmaşık bir yapıdır. Işığa duyarlı kısım retinanın en gerisindedir. Bu fotoreseptörler retinanın koroid tabakasına değen dış katında sıralanmışlardır ve koni ya da çubuk şeklindeki hücrelerdir. Göze gelip merceklerde kırılan ışınlar retinayı oluşturan histolojik yapılarda hiç bir etki yapmadan geçer ve retinanın en sonundaki bu hücrelere ulaşır. Fizyolojik olay bu yapılarda meydana gelir. Işığın retinaya değmesiyle burada fiziksel, kimyasal ve morfolojik değişiklikler meydana gelir. Işık etkisiyle retinada elektrik potansiyeli değişir ve aksiyon akımı meydana gelir. Omurgalılarda göz sürekli bir potansiyel farkı gösterir. Bu, potansiyel ışık etkisinden sonra aksiyon akımına çevrilir. Görme olayındaki kimyasal değişiklik ise biraz daha karmaşıktır. Çomak şeklindeki duyu alıcılarının pigment tabakaya doğru uzanan kısımlarında kimyasal yönden bir proteid olan rodopsin bulunur. Rodopsin kırmızı renktedir. Bunun prostetik grubu A vitaminin bir aldehidi olan retinendir ki bu da bir karotenoid’tir. Rodopsin, ışığın etkisiyle protein ve A vitaminine parçalanır, bu durumda kırmızı rengini kaybeder. Serbest kalan A vitamini retinen’e değişir. Böylece rodopsin, retinen ve proteine parçalanmış olur. Bu kimyasal değişiklik görme sinirinin uçlarını uyartır. Bu uyartı da beyine ışık alma duyusu olarak gönderilerek görme olayını başlatır. Görme olayındaki morfolojik değişiklikler ise, ışığın retinaya düşmesiyle alıcı hücrelerdeki şekil değişiklikleri şeklinde gözlenmektedir. Kurbağa ve bazı balıklarda yapılan araştırmalar sonucunda, koni şeklindeki alıcıların aydınlıkta retinanın lifli kısmına, çomak şeklindeki hücrelerin ise pigment katına doğru çekilip büzüldüklerini göstermiştir. Karanlıkta ise bu hareket tersine olmaktadır.

Deney 1 Kör Nokta

1.​ Kör nokta tayini için şekildeki gibi x noktasına tek gözle bakılır.

2.​ Kalen yada bir işaretin kaybolma noktası belirlenir

3- Kör nokta her iki göz içinde bulunur.

Deney 1 Uzağa yakına uyum

1.​ Uzak ve yakını uyum için kol mesafesindeki paramağa odaklanır

2.​ Daha sonra laboratuarın en uzak noktasına odaklanır

Uzağa ya da yakına bakılırken çift görme gözlenir.

Deney 3 en yakın mesafenin içinde görüntü




1.​ parmaklarımızı gözümüze şekildeki gibi yaklaştırırsak

2.​ bir noktda şeklin birleştiğini gözlenlriz

Deney 3 Saccadik maskeleme

1.​ Renkli bir kalemi beyaz bir kâğıdın üzerine koyun

2.​ Çok dikkatli bir şekilde 2 dakika boyunca bakın

3.​ Kalemi kaldırın



4.​ Görüntün zıt renkli olarak hayalinin kaldığını gözleyin



Deney 4 İllüzyon

1.​ Ames evine bakın.

2.​ Data showda gözlenen illüzyonların sebeplerini not alın



3- Şekli inceleyin ilizyonun nedeni nedir.

Deney 5 Göz damarlarının gözlenmesi


1.​ Gözünüze şekildeki gibi ışık tutun

2.​ Işık tutma sırasında gözleriniz kapalı olmalı

3.​ Işığı tutuğunuz aksi istikamete bakın

4.​ Işığı aşağı yukarı hareket ettirin

5.​ Ne görüyorsunuz?

Deney 6 Görme alanı PERİMETRE

Görme alanı belli bir anda bir göz tarafından görülen görüş alanıdır. Nazal tarafta görülen alan nazal görme alanı, lateral tarafta görülen alan ise temporal görme alanı olarak isimlendirilir.

Perimetre retinanın belli bölgelerindeki körlüğü belirlemek için yapılır.

1.​ Perimetreye yerleşen denek bir gözünü kapar.

2.​ Görme alanındaki beyaz noktanın kaybolduğu açı belirlenir

3.​ Yatayda, 45 derece ve dikeyde her göz için beyaz noktanın görülmediği noktalar perimetre kağıdına işlenir.

4.​ Kağıtta oluşan noktalar birleştirilir.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:11:28 +0000
Konu: Duyu Organları Reseptörler - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10571&Itemid=0#10571 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10571&Itemid=0#10571
Duyu hücrelerinde Reseptör potansiyelinin Aksiyon potansiyeli haline gelmesi sonunda duyu nöronları ile beyne duyu ile bilgi iletilir. Reseptörün uyarıcıya karşı olan tepkisi 2 yola olur.

Tonik tepkiler az veya hiç adaptasyon vardır.

Fazik yanıtları belirgin uyum vardır

Adaptasyon aşırı duyusal uyarılma önlenmesi açısından önemlidir

​ Hızlı adapte sistemleri genellikle bazı durumlarda avantaj sağlar

Tüm reseptörlerin ortam yapısı çevre ve organizmanın değişimlerini, uygun zamanda, uygun miktarda, beyne (MSS) iletmektir. Beyne gelen bu aksiyon potansiyeli beynin farklı merkezlerinde değerlendirilir

Reseptörler farklı şekilde sınıflandırabilir. Temel olarak reseptöre gelen enerjiye göre sınıflandırılma yapılmıştır.

Kemoreseptörler kimyasal uyaranlar

​ Fotoreseptörler ışık

Thermoreceptors sıcaklık değişimlerin

Mekanoreseptörler Mekanik değişim

​ Nosiseptörleri ağrı

​ proprioseptörlere Vücut parçalarının konumsal bilgi

Reseptörler uyaran konuma göre

Exteroceptors

​ Enteroceptors = Visceroceptors

Proprioseptörlere]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:09:36 +0000
Konu: Kas Deneyleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10570&Itemid=0#10570 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10570&Itemid=0#10570
Kasılma kuvveti üzerine gerginliği etkisi - Burada bir micropositioner yükselterek kas gerginliği artacaktır.

​ Kasılma kuvveti üzerindeki uyarıcı frekansın etkisi - Bu deneyde, farklı darbe aralıklarla ikiz darbeleri ile kas uyarmak ve kas kasılmaları üzerindeki etkilerini belirlenecek.

Tetanoz - laboratuvar bu bölümünde, farklı frekanslarda tekrarlayan bir uyarana kasın yanıtını incelemek olacaktır.
Bir kas uzun bir istirahat döneminden sonra kasılmaya başladığı zaman, başlangıçtaki kasılma gücü 10–50 sarsı sonraki gücünün ancak yarısı kadar olabilir. Bu demektir ki, kasılma gücü bir platoya kadar giderek artar, bu fenomene merdiven etkisi denir.

Düşük frekanslı stimulasyonda birbiri ardına oluşan tek sarsılar gösterilmiştir. Daha sonra frekans artarken her yeni kasılmanın bir öncekinin üstüne bindiği bir noktaya ulaşılır. Sonuçta ikinci kasılma kısmen birinciye eklenir, total kasılma gücü frekansla birlikte giderek artar. Frekans belli bir kritik değere ulaştığında, ardıl kasılmalar o kadar hızlıdır ki, gerçekten biıbiı iyle kaynaşır ve şekilde görüldüğü gibi kasılma tamamen düzgün ve devamlı olur. Buna tetanizasyon denir. Kasılma gücü maksimumuna ulaştıktan sonra frekansın daha fazla artması kasılma gücünü artırmaz. Aksiyon potansiyelleri arasında bile kas sarkoplazmasında yeterince kalsiyum iyonu bulunduğu için, kasılma hali aksiyon potansiyelleri arasında da devam eder.

Kaslar istirahatte iken bile, genellikle belli bir miktar gerginlikleri vardır. Buna kas tonusu denir. Bazı patolojik durumlar dışında, iskelet kas lifleri aksiyon potansiyeli ile uyaıılmadığı zaman kasılmadığmdan, kas tonusu tamamen spinal kanaldan gelen düşük hızda sinir impulslarına bağlıdır.

Kasın uzun süre kuvvetli kasılmasının kas yorgunluğu durumuna neden olduğu bilinmekteclır. Atletlerde yapılan çalışmalar göstermiştir ki, kas yorgunluğu direkt olarak kas glikojeninin tükenme, hızı ile orantılıdır. Dolayısıyla kas yorgunluğunun, kas liflerinin kontraktil ve metabolik işlemlerinin aynı iş verimini sürdürememesinden kaynaklanması olasıdır.

İskelet kası izometrik (sabit uzunluk) veya izotonik (sabit yük) şartlar altında incelenebilir. Sinir olduğu gibi iskelet kasında aksiyon potansiyeli, sadece birkaç milisaniye için sonlanır. Buna karşılık kas mekanik tepki - kas seğirme - önemli ölçüde daha uzun sürer.

Recruitment

Şiddeti ve stimülasyon frekansına bağlı olarak, kas lifinde daha fazla sayıda kas aktif hale gelir. Kas kasılma gücü, bu nedenle iki şekilde arttırılabilir: aktif motor ünitelerinin sayısını artırarak ve mevcut aktif motorlu birimleri daha sık uyararak. Kas oluşturabilir mutlak kuvvet kas liflerinin toplam sayısına bağlıdır. Bu nedenle enine geniş kesit alanları ile kas küçük kesit alanları ile daha büyük kuvvetler elde edilebilir.

Neuromuscular Junction

Akson terminaline gelen aksiyon potansiyelleri nöromusküler sinaptik yarık asetilkolin salınımını tetikler.Asetilkolin junctional yarık nüfuz eder ve motor uç plakasındaki nikotinik asetilkolin reseptörlerine bağlanır.Sarkoplazmik retikulum kalsiyum serbest bırakmak için kas uç plakası ve yol depolarizes bağlı reseptörler açık katyon-seçici iyon kanalları. Artan sitosolik kalsiyum hareket daralma altında yatan biyokimyasal olayları ayarlar. Asetilkolin hızlı bir kas kasılması sinyallerini sona asetilkolin esteraz ile hidrolize edilir.

1. Yaklaşık 40 nanometre çapındaki küçük veziküller, spinal kanalda motor nöronların hücre gövdesinde Golgi apareyi tarafından yapılır. Bu veziküller aksoplazma akımı ile sinir liflerinin uçlarındaki sinir kas kavşağına kadar taşınır. Bir iskelet kası son plağının sinir

ucunda 300,000 tane kadar küçük vezikül toplanır.

2. Asetilkolin sinir lifleri terminalinde sitozolde sentezlenir, sonra veziküllerin membranından içine taşınır. Burada, her vezikülde yaklaşık 10,000 asetilkolin molekülü olmak üzere oldukça konsantre biçimde depolanır.

3. istirahat koşullarında, bir vezikül nadiren sinir ucunun membranı ile birleşir ve asetilkolinini sinaptik oluğa boşaltır. Boşalan 10,000 asetilkolin molekülü "paketinin” etkisiyle, lokal bir kas lifi alanında yaklaşık 0,4 milivolt şiddetinde ve birkaç milisaniyede sonlanan minyatür son plak potansiyeli meydana gelir.

4. Sinir ucuna bir aksiyon potansiyeli ulaştığı zaman, terminalde bulunan çok sayıda voltaj kapılı kalsiyum kanalının açılması ile terminaldeki kalsiyum konsantrasyonu yaklaşık 100 kat artar. Bu da asetilkolin vezikülleıinin terminal membranıyla birleşme hızını 10,000 kat artırır.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:08:28 +0000
Konu: Sinir kas deneyleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10569&Itemid=0#10569 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10569&Itemid=0#10569
Spinal hale getirilen kurbağa omuriliği de zedelenerek felç edilir. Hayvan sırt üstü yatırılarak karnı açılır. İçindeki bütün organlar, omurgasının yan tarafından çıkan ve geriye doğru uzanan sinirlere zarar vermeden çıkarılır. Omurga, ön ekstremitelerin kaide kısmına gelen hizadan kesilerek vücudun ön kısmından ayrılır. Deri aşağıya doğru sıyrılır. Arka ekstremitelere doğru uzanan Nervus ischiadicus siniri (siyatik)’nin altına iplik geçirilerek bağlanır ve sinir düğümün ön kısmından kesilir (Şekil 5). Bundan sonra kurbağa ele alınarak omurganın son parçası olan urostil ile bunun yan taraflarında bulunan ilium kemiği arasından bir kesit yapılır. Bu kesitten sinire bağlı ip, vücudun sırt tarafına geçirilir (Şekil 6). N. ischiadicus siniri diz bölgesine gelene kadar kaslardan izole edilir (Şekil 7). N. ischiadicus siniri Gastrocnemius (baldır) kasına uzanır. Femur kemiği de kesildikten sonra elde edilen parçaya sinir-kas (ischiadicus-bacak) preparatı denir. Deney boyunca sinirin kurumaması için ringer eriği ile ıslatılır. Ringer eriği dengeli bir elektrolit solüsyonu olduğu için hücreye girişlerdeki iletkenliği arttırır. Hazırlanan bu preparata elektriksel, osmotik ve mekanik uyarı uygulanır.

a. Sinirin elektriksel uyarılması: N. ischiadicus sinirine elektriksel uyarı gönderilir. Preparat iyi hazırlanmalı, yani sinir veya alt bacaktaki kasların zedelenmemesine dikkat edilmelidir. Her elektriksel uyaranda bacağın hareketini inceleyiniz.

b. Sinire osmotik uyaran uygulanması: Sinirin serbest ucuna NaCl (tuz) dökünüz. Kasta ne tür bir hareket görürsünüz? Nedenini açıklayınız. Sinir ucunun tekrar ringer eriği ile yıkanması ne tür bir etki yapmaktadır? Nedenini açıklayınız.

c. Sinirin mekaniksel olarak uyarılması: Sinir orta kısmından ince uçlu pensle sıkılır. Kasta ne tür bir hareket görürsünüz? Nedenini açıklayınız. Sıkılan yerin biraz yukarısından pensle sıkıldığında ne tür bir sonuç alırsınız? Nedenini açıklayınız.

Kasın kasılmasında meydana gelen olaylar:

1. Aksiyon potansiyeli motor sinir boyunca kas lifindeki sonlanmasına kadar yayılır.

2. Her sinir ucundan nörotransmiter olarak az miktar da asetilkolin salgılanır.

3. Kas lifi membramnda lokal bir alanda etki gösteren asetilkolin, membrandaki asetilkolin kapılı kanalları açar.

4. Asetilkolin kanallarının açılması, kas lifi membra nından çok miktarda sodyum iyonunun içeri girmesini sağlar. Bu olay kas lifinde aksiyon potansiyelini başlatır.

5. Aksiyon potansiyeli sinir membranında olduğu gibi kas lifi membranı boyunca da yayılır.

6. Aksiyon potansiyeli kas lifi membranmı depolarize eder ve kas lifi içine doğru yayılarak, sarkoplazmik retikulum da depolanmış olan kalsiyum iyonlarının büyük miktarlarda miyofibrile serbestlemesine neden olur.

7. Kalsiyum iyonları, kasılma olayının esası olan filamentlerin kaymasını sağlayan, aktin ile miyozin filamentleri arasındaki çekici güçleri başlatır.

8. Sonra, saniyenin bölümleri içinde kalsiyum iyonları sarkoplazmik retikuluma geri pompalanır. Yeni bir kas aksiyon potansiyeli gelinceye kadar burada depolanır:

kalsiyum iyonlarının uzaklaştırılması kasılmanın sona ermesine neden olur


​ Kas hücreleri, zar yüzeyleri boyunca aksiyon potansiyeli iletebilme ve bu elektriksel değişikliği takiben mekanik olarak kasılma veya boylarını kısaltma yanıtı oluştururlar.

kas hücreleri; iskelet kası, kalp kası ve düz kas şeklinde sınıflandırılabilir

​ İskelet kası hücreleri uzun, silindirik şekilde veçok sayıda nukleus içermektedir.

​ Kas hücrelerin içinde, zar yapısındaki tübül sistemi olan sarkoplazmik retikulum (kas hücresindeki özelleşmiş düz endoplazmik retikulum) ile çevrelenmiş, myofibril adı verilen çok sayıda silindirik yapı bulunmaktadır.

​ Kasılma için Ca ve ATP gereklidir

​ Kasların büyük bir kısmı aktin, myosin den meydana gelir.

Myofibriller, iskelet kasının kasılma mekanizmasında görev alan fonksiyonel birimlerdir.

Uzunlamasına incelendiklerinde, sarkomer adı verilen çok sayıda bölmelere ayrıldıkları görülür.

Sarkomer kas hücresinde kasılma işini yapan en küçük birimdir.

Kaslar ya hep ya hiç kuralına göre kasılır.

​ Yapısını, ince ve kalın flament olarak tanımlanan protein yapısında myoflamentler oluşturur.

​ İnce filament Aktin, Troponin Tropomiyozin Kalın filament miyozinden meydana gelir.

​ İskelet kaslarında uyarılar, nöronlar (sinir hücreleri) tarafından oluşturulur

​ Kaslarda aksiyon potansiyeli oluşturup kasılmayı başlatan nöronlara "motor nöronlar " adı verilmektedir.
İskelet kaslarının motor nöronlarındaki zedelenmeler bu kaslarda atrofi ve felce neden olur.

​ Motor nöronlar bir iskelet kas lifi üzerinde sinir kas kavşağı adı verilen özelleşmiş bir bölgede sonlanırlar

Akson sonlanmaları yumru görünümünde olup içlerinde çok sayıda kesecikler bulundururlar.

Kesecikler sinir hücresindeki uyarının kas hücrelerine aktarılmasında aracılık eden asetilkolin maddesini içerirler

​ Motor nöronun akson ucuna ulaşan aksiyon potansiyeli, keseciklerdeki asetilkolinin ekzositoz ile serbestleşmesini sağlar.

Daha sonra asetilkolin, kas lifi zarında bulunan kendine özel reseptörlere (reseptörün kelime anlamı alıcı demektir. Hücre zarında reseptör görevini, zarda bulunan protein molekülleri yapmaktadır.) bağlanarak zarı Na+ iyonlarına karşı geçirgen kılar ve aksiyon potansiyelini başlatır

Nöronlar (sinir hücreleri) ister duyu veya motor isterse küçük veya büyük olsunlar, hepsi benzer elektriksel ve kimyasal aktivitelere sahiptir. Aksonların gönderdiği kimyasal sinyaller dendritlerce alınıp elektriksel sinyallere dönüştürülür ve sinyalin gideceği yere iletilip iletilmeyeceğine karar vermek üzere tüm diğer sinapslardan gelen elektriksel sinyallere eklenir veya onlardan çıkarılır. Daha sonar elektriksel potansiyeller, akson boyunca komşu nöronun dendritleri üzerinde bulunan sinapslara doğru iletilirler ve bu süreç aynen tekrarlanır.

Dentrit:

• Hücre gövdesinden dısarıya dogru uzanan çok sayıdaki uzantıya verilen addır.

• Bu uzantılar reseptör görevi yaparlar, baska sinirlerden gelen uyarıları alırlar

Akson

• Hücre gövdesinde oluşan uyarıları ve sentezlenen maddeleri diger nöronlara veya efektör organlara (örneğin kas) taşıyan ince uzun uzantı.

Bir nöronun aksonu ile diğer bir nöron arasındaki baglantıya sinaps denir. Sinapslar bir nörondan diğerine uyarı iletirler

Deneysel olarak, kasılma farklı sinir uyarımı derecelerde ölçülür.Kasılma sırasında toplam kuvvet ve sinir stimülasyonu yokluğunda pasif güçtür. Bu ikisi arasındaki fark, herhangi bir kas uzunlukta aktif güçtür.

İskelet kas kasılması metabolik enerji gerektirir. Enerji depolarının tükenmesi yorgunluk ile sonuçlanır. Bazı kas lifleri diğerlerine göre yorgunluğa karşı daha dayanıklıdır. Bu kaslar oksidatif metabolizma için daha büyük bir kapasiteye sahiptir.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:06:31 +0000
Konu: Sinaps Deneyi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10568&Itemid=0#10568 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10568&Itemid=0#10568
Nöronların hücre gövdelerinin etrafı, görevleri koruma ve besleme olan nöroglia hücreleri ile çevrilidir. Aksonlar, üzerlerini lipid yapısındaki myelin maddesinin kaplayıp kaplamamasına göre myelinli ve myelinsiz aksonlar olarak ayrılırlar. Myelin örtü akson boyunca belli aralıklarla kesilerek ranvier boğumlarını oluşturur. Ranvier boğum aksonların çevreleriyle direkt ilişki kurmasını sağlar. Aksonun etrafı nöroglia hücreleri ile aynı görevi yapan ve bunların modifiye şekli olan schwann hücreleri çevreler.

Fonksiyonlarına göre 3 tip nöron bulunur .

1. Duyu nöronları

2. Ara nöronlar

3. Motor nöronlar

Duyu nöronları (afferent nöronlar) impulsları duyu organlarından beyine veya omuriliğe iletilir. Ara nöronlar (internöronlar), merkezi sinir sisteminde bulunurlar. İki nöron arasında bağlantı kurarlar. Motor nöronlar (efferent nöronlar) ise sinir sisteminden aldıkları impulsları efektör organlara gönderen nöronlardır.

Bir nöronda sinir impulsunun oluşumu ve diğer bir nörona iletilmesi birbirini takip eden 4 olayla gerçekleşir.

1. Membran dinlenme potansiyeli

2. Aksiyon potansiyelinin oluşumu

3. İmpulsun akson boyunca iletilmesi

4. İmpulsun sinaps içinde yayılması

Membran dinlenme potansiyeli: Hücre membranlarının iki tarafındaki sıvının bileşimleri farklıdır. Hücre içi sıvı büyük miktarda K, çok az miktarda Cl iyonu ve organik metabolizma ara ürünü olan fosfatlar ve proteinlerden (hücre dışı sıvıya göre çok miktarda) oluşur. Hücre dışı sıvı ise Na, Cl ve glikoz bakımından zengindir. İki taraftaki sıvının temel iyonları (Na, K, Cl) ve negatif yüklü proteinleri farklı konsantrasyonda taşıması membran potansiyelini oluşturur. Nöronun dinlenme potansiyeli yaklaşık -70 mV’dur. Normal şartlarda (nöron sinyal göndermiyorsa) membran dinlenme potansiyeli devam ettirilir. Bu sabit potansiyel hücrenin dinlenme potansiyeli olarak kabul edilir. O halde dinlenme halinde olan bir hücrenin dinlenme potansiyeli hücre içi sıvının elektrik yükünün hücre dışı sıvının elektrik yüküne oranı şeklinde tanımlanabilir.

Bir hücrenin membran potansiyelinde herhangi bir uyaranla meydana gelen değişikliğe aksiyon potansiyeli denir. Bu değişiklik membran potansiyelini çok hızlı olarak negatiften (-70mV) pozitife (+40mV) ve tekrar negatife çevirir. Bir hücrenin membran potansiyelinde iyon değişikleri, membranın gerilmesi, basınca maruz kalması, mekaniksel olarak bozulması, ortamda kimyasal maddelerin bulunmasıyla değişiklik meydana gelir.

Bir sinir gövde ya da akson membranında aksiyon potansiyeli başlar başlamaz hücrenin iletken kısmının (akson) membranı boyunca terminal düğüme kadar iletilmesine impulsun yayılması denir.

–​ dışına hareketleri sonucunda zarda oluşan bir dizi potansiyel değişiklikleridir.


Aksiyon potansiyeli ile taşınan mesajlar bir nörondan diğerine sinapslardan geçer. Nöronların terminal kısımları (iletken) ve diğer nöronun üretken bölgesi ya da bir effektör hücre arasındaki temas noktaları sinapslardır. Sinir impulsu akson ucuna ulaştığı zaman transmitter maddeler sinaptik yarıktan geçer ve komşu nöronda yeni bir impuls meydana getirir veya effektör organdaki kas kontraksiyonları gibi özelleşmiş aktiviteler meydana getirir.

Deney

Kurbağadan çıkarılan sinir şeridi Ringer çözeltisi ile sürekli nemlendirin. Kurumasına izin vermeyin

Aşağıdaki düzeneği kurun.Sinir ile her bir iletken noktanın uygun şekilde temas etmesini sağlayın.
Sinir Demeti Aksiyon Potansiyelinin Kaydı: Bütün bir sinirden sinyal kaydı istendiği zaman elektrodları lifin içine yerleştirmek uygun olmaz. Genellikle kullanılan kayıt metodu iki elektrodu lifin dışına uygulamaktır. Elde edilen kayıt aşağıdaki nedenlerle iki fazlıdır: Aksiyon potansiyeli lifte yayılırken ilk elektroda erişip negatif yüklendiğinde; ikinci elektrod hala etkilenmemiştir. Bu bilgisayar ekranında negatif yönde bir kayıt alınmasına neden olur. Daha sonra, aksiyon potansiyeli sinirde aşağı yukarı yayılmaya devam ederken, birinci elektrodun altındaki membran repolarize olduğu zaman, ikinci elektrod negatiftir ve osiloskopta pozitif yönde kayıt alınır.


CAP eşik potansiyeli işaretleyin. Bir sinir demetinde uyarı oluştur en düşük uyarıcı potansiyeline CAP eşik potansiyeli denir. CAP artan uyarılar ile yeni sinirlerin uyarılmasına bağlı olarak artar( Tek bir sinir de ise artan bir uyarı ancak Aksiyon potansiyeli oluşturabilir.).


3.0 ms, başlayarak 2.5 ms, 2.0 ms, 1.9 ms, ve 0.1 adımlarla ardı ardınca aynı akım değerinde impuls verin. Artan frekansta yapılan iki uyarı sonunda oluşan 2. CAP piki en sonunda azalarak birinci pikin içine girer. Grafik üzerinde 2. CAP okunamadığı(birinci pik içine girdiği) en büyük inerval (zaman aralığına) mutlak reflatörü periyodu denir. Bu safhadaki sinir demeti açılacak yeni Na kanalları olmadığı ya da Na kanalları in aktif olduğu için 2. uyarı rağmen CAP oluşturmaz.

Yukarıdaki grafikte mutlak reflektörü zamanı belirleyin. Uyarı frekansı artıkça 2. CAP potansiyelinin (logaritmik olarak) azaldığını dikkat edin.

Nöro chamberda iki adet almaç sinir şeridinde meydana gelen CAP ölçmektedir. İki almacın arasındaki mesafe ölçülebilir(Siyah anotlar arasındaki mesafe) Power lap sistemi iki almaç arasındaki piklerin ne kadar süre ile farklı olduğu gösteri. Kısaca yol ve süre belli ise sinir demetinde hızın ne olduğu hesaplanabilir. Motor sinir şeritlerinde ortalama hızın 30-50 m/s olması normaldir.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:03:54 +0000
Konu: Periferik Sinirde İleti Deneyi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10567&Itemid=0#10567 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10567&Itemid=0#10567
Omurgalılarda periferik sinir sistemi, beyin ve omurilikten çıkan sinirlerin oluşturduğu bir sistemdir. Afferent (duyu) ve efferent (motor) olmak üzere öncelikle iki bölüme ayrılır. Motor bölüm de kendi içinde somatik ve otonom olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Somatik bölüm, iskelet kaslarımıza kasılma emirleri götürerek kol, bacak, beden ve başımızın hareketini sağlar. Periferik sistemin otonom bölümü iç organlarımızın çalışmalarının düzenlenmesinden sorumludur. Otonom motor nöronlar, düz kas, kalp kası ve salgı bezlerinde sonlanarak; damarların kasılıp gevşemesini, barsak hareketlerinin azalıp çoğalmasını, kalbin kasılma gücü ve hızının düzenlenmesi gibi olayları gerçekleştirirler. Otonom sinir sistemi kendi içinde sempatik ve parasempatik olmak üzere ikiye ayrılır.

Periferik sinir sisteminin temel fonksiyonu gerek vücut içinden gerekse dış ortamdan gelen impulsları beyin ve omuriliğe (duyu nöronlar), bu impulslara beyin ve omurilikten oluşturulan cevabın ise motor organlara iletilmektir (motor nöronlar) (Şekil 1). Periferik sinir sisteminde bu iletimi yapan birime nöron denir (Şekil 2). Nöronlar (sinir hücreleri) ister duyu veya motor isterse küçük veya büyük olsunlar, hepsi benzer elektriksel ve kimyasal aktivitelere sahiptir. Nöronlar bir kurumda çalışan bireylerin karar alma süreçlerinde birlikte ve birbirleriyle yarışarak çalışmalarına benzer şekilde, sinir sisteminin tüm durumlarını düzenlemek için hem birlikte çalışırlar hem de birbirleri ile yarışırlar. Aksonların gönderdiği kimyasal sinyaller dendritlerce alınıp elektriksel sinyallere dönüştürülür ve sinyalin gideceği yere iletilip iletilmeyeceğine karar vermek üzere tüm diğer sinapslardan gelen elektriksel sinyallere eklenir veya onlardan çıkarılır. Daha sonra elektriksel potansiyeller, akson boyunca komşu nöronun dendritleri üzerinde bulunan sinapslara doğru iletilirler ve bu süreç aynen tekrarlanır. Bir nöron dendritlerden, bir hücre gövdesinden, bir akson ve sinaptik sonlanmalardan oluşur. Bu yapılanma onun fonksiyonlarının sinyallerin alınması, birleştirilmesi veiletilmesi şeklinde alt bölümlere ayrıldığını gösterir. Kabaca söylemek gerekirse dendritler sinyalleri alır, hücre gövdesi birleştirir ve aksonlar iletir. Aksonların bilgiyi sadece bir yönde iletmeleri nedeniyle bu durum polarizasyon olarak adlandırılır.

Tipik olarak bir nöron, hücre gövdesi ve bunun uzantılarından meydana gelir. Nöronun kısa ve birden fazla olan bu uzantılarına dendrit denir. Dendritler, nöronun diğer nöronlardan ve reseptörlerden gelen sinyalleri alan bölgeleridir. Nöronun gövdesi ve dendritleri üretken bölgelerdir. Her bir nöronda bu kısa ve dallanmış uzantılara ilave olarak daha uzun ve kalın bir uzantı olan akson bulunur. İletici bölge olan aksonlar nörondan aldığı sinyali diğer nöronlara ya da effektör organlara götüren kısımdır. İletimin gerek diğer nöronlara gerekse effektör organlara geçişi, aksonların uç kısımlarındaki ince flamentler şeklindeki dallanmalar aracılığıyla gerçekleşir. Bu bölgelere aktarıcı bölgeler denir

Nöronların birbirlerine bilgi aktarımı yaptıkları bölgelere sinaps bölgeleri denir (Şekil 3). Sinaps, bir nöronun aksonunun (presinaptik nöron) diğer bir nöronun (postsinaptik nöron) gövdesi, dendritleri veya aksonu ile yaptığı özel bağlantı bölgeleridir.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:02:06 +0000
Konu: Elektromiyografi Deneyi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10566&Itemid=0#10566 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10566&Itemid=0#10566
Her bir kas lifi bir motor aksonun dalı tarafından sinirlendirilir. Normal koşullarda bir sinir aksiyon potansiyeli o motor nöron ve dalları tarafından uyarılan tüm kas liflerinin kasılmasına neden olur. Bir motor sinir ve uyardığı kas liflerinin tümüne birden "motor birim" adı verilir (Şekil-2).

Bu aktivasyon süreci: aksiyon potansiyelinin (ya istemli olarak veya periferal sinirin elektriksel olarak uyarılması yoluyla) başlatılması, oluşan aksiyon potansiyelinin sinir lifi boyunca yayılması, sinir-kas kavşağında nörotransmiterlerin salgılanması ve kasın kasılmasını sağlamak üzere kas hücresi zarının depolarizasyonu basamaklarını içerir.

Elektromiyografi, bir kasın ve onu kontrol eden motor sinirlerin elektriksel aktivitesini ölçen tekniğin adıdır. Kaydedilen veri ise "elektromiyogram" olup, EMG veya "myogram" olarak da bilinir. EMG kaydı iki yöntemle yapılır: Kas içerisine iğne şeklindeki elektrotların sokulması veya deri yüzeyine yerleştirilen kaydedici elektrotlarla. Kaydedilen dalgalar, sinir uyarıldığında kasın tepki verebilme yeteneğinin değerlendirilebilmesini sağlar. Klinikte, EMG genellikle güçsüzlük şikayeti olan veya muayenelerde kas gücünde aksaklık gözlenen hastalara uygulanır. Sinirsel bozuklukluklardan kaynaklanan kas güçsüzlükleri ile diğer durumların ayırt edilebilmesini sağlar.

EMG, kompleks hareketler sırasında kas aktivitesinin örüntülerini ve zamanlamasını incelemeye de imkan verir. Ham EMG sinyali, kayıt anında kas liflerinin elektriksel aktivitesini yansıtır. Motor birimler asenkron olarak ateşleme yaparlar ve bazen, çok zayıf kasılmalar sırasında EMG sinyaline her bir motor birimin katkısını gözleyebilmek mümkündür. Kas kasılmasının gücü arttıkça ise aksiyon potansiyellerinin yoğunluğu artar ve herhangi bir andaki ham sinyaller binlerce kas lifinin ortak aktivitesini yansıtmaya başlar.

İlk deneyde kolun biseps ve triseps kaslarının istemli kasılma sırasındaki EMG aktivitlerini kaydedeceksiniz.

İstemli kas kasılması sırasında kaydedilen ham EMG sinyalleri, EMG aktivitesinin yoğunluğunu tesbit etmek üzere farklı şekillerde işlenebilir. Burada kullanılan yöntemde EMG dalgalarının negatif bölgeye inen uzantıları ters çevrilip bütün sinyalin integrali alınarak tek tek dikenler yumuşatılrı ve böylece zamanla kas aktivitesindeki değişimin daha net görülebilmesi sağlanır. Çalışmanızın bu bölümünde koaktivasyon sürecini inceleyeceksiniz. Koaktivasyon, bir kas kasılırken, onunla zıt hareket yapan (antagonist) kasların da düşük düzeyde uyarılmasıdır. Bu olayın fizyolojik çnemi tam olarak bilinmemektedir fakat eklemleri stabilize ettiği düşünülmektedir.

Ayrıca bir kasa giden motor sinirleri uyararak uyarılmış EMG sinyalleri de kaydedeceksiniz. Abductor pollicis brevis kası, elin palmar yüzeyinde "thenar" kas grubuna dahil olanb ir kastır (Şekil 4).

Abductor pollicis brevis kasına giden motor sinirin (median sinir) dirsek ve bilek bölgelerinden uyarılması kolaydır. Bu deneyde düz metal disk elektrotlar gönüllü arkadaşınızın derisi üzerine yerleştirilecektir. Deneyde deri üzerinden sinire kısa elektriksel uyarımlar verilerek neticede meydana gelecek olan kas kasılmaları kaydedilecektir. Cevabın hızı, sinirin iletim hızına bağlıdır. Genellikle normal sinir iletim hızı saniyede 50-60 metre civarındadır. Bununla beraber sinir ileti hızı bireyler arasında ve sinriden sinire değişkenlik gösterebilir.

Sinir ve kas bozuklukları kasın anormal şekillerde tepki vermesine neden olabilir. Sinir ve kaslardaki elektriksel aktivitenin ölçülmesi kas dokusunda (muskular distrofi gibi) veya sinirlerde (amiyotrodik lateral skleroz veya LouGehrig hastalığı gibi) bozuklukların varlığını, yerini ve şiddetini tesbit etmekte kullanılmaktadır. Sinri hasarı durumlarında sinir hasarının yeri genellikle tesbit edilebilmektedir. Klinikte, EMG ve sinri ileti hızı çalışmaları genellikle birlikte yürütülür.

Dışarıdan sinir uyarımı uygulandığında, gönüllü kişi hafif bir "cimciklenme" hissi ve kas sarsısı deneyimler. Hissedilen duygu, kişinin ayağını halıya sürttükten sonra metal bir nesneye dokunduğunda meydana gelen statik elektrik boşalımındakine benzer. Deneylerimizde verilen elektriksel uyaranlar çok kısa sürelidir (milisaniyeden daha kısa). Verilen uyaraın enerjisi herhangi bir hasar veya yaralanmaya oluşturmayacak akdar küçüktür. Bu küçük akımların bilinen hiç bir riski yoktur. Deriye herhangi bir şey sokulmaz, dolayısıyla enfeksiyon riski de yoktur.]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 20:00:52 +0000
Konu: Kurbağa Deneyleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10565&Itemid=0#10565 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=82&id=10565&Itemid=0#10565
Kurbağanın ağzına makas sokularak gözlerin hemen arkasından (timpanal zarların ön kısmından) kesilerek decerebre hale getiriniz (Şekil 2). Bu işlem ile kurbağanın ön beyni uzaklaştırılmış olur. Decerebre hale getirilen kurbağa sizce hangi yaşamsal faaliyetlerini sürdürmekte hangilerini ise sürdürememektedir?

​ Decerebre kurbağanızı masanın üzerine kontrolünüz altında olacak şekilde bırakarak hareketlerini inceleyiniz.

​ Decerebre kurbağanızı suyla dolu bir küvetin içine bırakarak hareketlerini inceleyiniz.

​ Decerebre kurbağanızı küvetin içinde ters döndürerek hareketlerini gözlemleyiniz.

Decerebre kurbağanızı altçenesinden statife asarak bir pens yardımıyla extremitelerini sıkarak mekanik uyaran verin. %1’lik H2SO4 (Hidroklorik asit)’i küçük bir kurutma kağıdına damlatıp ve kurbağanızın sırtına yapıştırarak kimyasal uyaran verin. Decerebre kurbağanıza mekanik ve kimyasal uyaranlar vererek tepkilerini inceleyiniz.

Decerebre kurbağanıza stimülatöre bağlı elektrod yardımı ile elektrik impulsları veriniz. Minimum elektrik voltunu belirleyiniz.

2. Spinal kurbağada refleks deneyleri

Kurbağa timpanal zarların arkasından kesilerek spinal hale getiriniz (Şekil 1). Bu işlem ön beyni decerebre edilmiş kurbağanın orta beyin ile birlikte arka beyninin de tamamen çıkarılması anlamına gelmektedir. Spinal haldeki kurbağanızı decerebre haldeki kurbağanızın hareketleriyle karşılaştırınız.

3. Omuriliği tahrip edilmiş kurbağada hareket deneyleri

Spinal hale getirilmiş kurbağanın omuriliği içine pens ya da ince tel sokularak omuriliği tamamen tahrip ediniz. Omuriliği tahrip edilmiş kurbağanın hareketlerini decerebre ve spinal kurbağanın hareketleriyle karşılaştırınız. Refleks yayında sadece omuriliğin bozulduğunu, diğer refleks şartlarının bozulmadığını göstermek için, hayvan sırtüstü yatırılarak iç organları temizlenir ve arka bacaklara giden sinir başlangıç noktasını oluşturan Plexus lumbo-sacralis pens ile sıkılır. Bu mekaniksel uyaranla arka bacak hareket eder. Kurbağa bacağının bu hareketi sizce neyi göstermektedir?

(x-z) çizgisinde bir kesişle ön beyin çıkartılır (decerebre)

(a-b) çizgisinde bir kesişle omurilikten yukarıdaki tüm beyin bölümleri çıkartılır (spinal)

(c-d-e) Plexus lumbo-sacralis’in izolasyonu için açılması gereken bölgeyi gösterir (Harris’ten).]]>
Genel Biyoloji Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 19:59:30 +0000
Konu: Reflesk - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10564&Itemid=0#10564 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10564&Itemid=0#10564
Beyni tamamen çıkartılmış (spinal) bir kurbağanın herhangi bir yerine uyaran tatbik edildiğinde (örneğin bacağı pensle sıkıldığında) yapılan ameliyattan sonra kısa bir süre için (en çok birkaç dakika) hiç bir hareket görülmez. Bu süre içinde omurilik şok durumundadır (refleks olayında bir merkez olarak çalışmamaktadır). Aslında omurilikte bir bozukluk yoktur. Bir müddet için çalışmamasının sebebi normal olarak bu görevi hiçbir zaman tek başına yapmamış olması; başka bir deyimle, daha üst kısımların (beynin) etkisi altında çalışmaya alışmış olmasıdır. Beyin ortadan kalkınca, kısa bir süre sonra kendisi de bir merkez olarak çalışabilir. Şok süresi omurgalı hayvanlarda sinir sisteminin gelişme derecesine paralel olarak artar.

Uyaranın şiddetine göre oluşturulan refleks’te farklı şiddetlerde oluşturulmaktadır. Örneğin görüş alanımızın dışında bir yerden kolumuza ılık bir cisim dokunduğunda kolumuzu belli bir hız ile çekeriz, ancak bu dokunan cismin sıcaklığı çok fazla ise kolumuzu çekme hızımız çok daha süratli olacaktır. Uyaranın şiddetinin artmasıyla refleksin çoğalmasına refleks yayılması denir.

Uyaranı eğer kolumuza uygularsak refleks kolumuzun geriye doğru çekilmesi şeklinde gerçekleşir. Asla kolumuza yapılan bir uyaran, ilk etapta başka bir vücudumuzun başka bir kısmının şiddetle harekete geçmesine neden olmaz. Bu olaya refleksin amaçlı oluşu denir.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:58:00 +0000
Konu: Sinir Sistemi Fizyolojisi Refleks ve Reaksiyon süresi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10563&Itemid=0#10563 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=208&id=10563&Itemid=0#10563
Hayvanlar aleminde sinir sisteminin gelişimi hayvanın hareketine bağlı olarak en basitten en komplekse doğru bir gelişme gösterir. En ilkel sinirsel yapı tek hücrelilerin hücre yüzeyinde bulunan protein yapısındaki reseptörlerden alınan uyarının sillere iletilmesi ve tepkinin meydana gelmesi şeklinde iken, omurgalılardaki sinir sistemi, farklı bölgelere ayrılmış, karmaşık görevlere sahip kompleks bir organ şeklinde görülmektedir.

Omurgalılarda sinir sistemi merkezi ve periferik sinir sistemi olmak üzere 2’ye ayrılır.

Periferik sinir sistemi duyu ve motor sinirlerden oluşur. Motor sinirleri içeren sistemde; düz kas, kalp kası ve bezleri uyaran otonomik sinir sistemi ile iskelet kaslarını uyaran somatik sinir sistemi olmak üzere ikiye ayrılır. Otonomik sinir sistemi kendi içinde sempatik ve parasempatik sistem olarak ta ikiye ayrılmaktadır.

Merkezi sinir sistemi beyin ve omurilikten oluşur. Omurgalılarda balıktan insana kadar beyin tek bir yapısal plana sahiptir. Embriyonik neural tüp oluştuğunda anteriör ucu genişler ve 3 temel beyin vesikülü olan ön beyin (Prosensefalon), orta beyin (Mesensefalon) ve arka beyin (Rhombensefalon) halinde farklılaşır.

Ön beyin koku alma, tad alma, görme gibi merkezlerin bulunduğu beyin bölgesidir. Orta beyin küçülmüştür ve göz kaslarının hareketinden ve optik kiazmanın meydana geldiği merkezdir. Arka beyin iskelet kaslarının kontrolünü sağlar, zar labirentten gelen bilgiyi alır. Ayrıca kaslar, eklentiler ve tendonlardaki proprioreseptif reseptörler’le geri besleme yapar. Kas kasılmasıyla sonuçlanan motor impulslar gönderir. Balıktan insana kadar tüm omurgalılarda vücudun duruşunu düzenler.

Merkezi sinir sisteminin bir diğer elemanı olan omurilik, omurganın içinde vücut boyunca uzanan ve ortasında yine boydan boya bir kanal içeren yapıdır. Omuriliğin görevi vücudun periferinden gelen sinyalleri beyne ya da ters yönde, beyinden gelen sinyalleri vücuda ileten bir kanal sistemidir. Bu bölgenin diğer bir görevi de gövde ve ekstremitelerin kaslarını kontrol eden bir refleks merkezi olarak çalışması ve bu refleks merkezleri ile beyin arasında bağlantı kurmasıdır.

Refleks, reseptörlerin uyarılması ile effektör organlarda (kas, bez) yaratılan istek dışı hareketlerdir.

Omuriliğe gelen duyu nöronlarının hücre gövdeleri omurilik dışındadır. Duyu fibrilleri ise omuriliğin dorsal bölgesine girer. Burada internöronlar ya da motor nöronlar ile sinaps yaparlar. Motor nöronun hücre gövdesi omuriliğin ventral kısmındadır. Duyu nöronu tarafından alınan uyaran omuriliğe getirilir. Burada ya bir motor nöronla ya da bir veya birkaç motor nöronla sinaps yapar. Uyarana karşı verilecek cevap impulsu da motor nöron tafarından effektör organa (kasa) götürülür. Böylece refleks yayı (Şekil 1) tamamlanmış olur.



O halde bir refleksin meydana gelebilmesi için 5 şart gereklidir.

1. Uyarıyı alacak reseptör (derideki duyu hücresi)

2. Uyarıyı iletecek olan afferent yol (duyu nöronu)

3. Uyarıya cevap hazırlayan merkez (omurilik)

4. Cevabı iletecek olan efferent yol (motor nöron)

5. Uyarıya cevap verecek olan effektör organ (kaslar)


Bu şartlardan herhangi birinin olmaması durumunda refleks meydana gelmez.]]>
Hayvan Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:57:30 +0000
Konu: ENERJİ ve KARBON METABOLİZMASI - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10562&Itemid=0#10562 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10562&Itemid=0#10562
Bilindiği gibi indirgenme bir atom veya molekülün elektron kaybetmesidir ve tersi de yükseltgenme, yani oksidasyondur. Elektron alışverişi için birisi elektron verici (donör), diğeri alıcı (akseptör) olan en az iki atom veya molekül gerektiğinden bu iki olay birlikte yürür ve redoks tepkimesi olarak adlandırılır. Canlılarda da kemosentez ve fotosentez dışındaki tüm anabolik olaylar oksitlenme yani solunumla paralel yürür. Sentez veya başka bir iş yapılması ile ilgili tüm olaylar hızlandıkça solunum hızı artar ve fotosentez veya kemosentezle solunumun enerji gereksinimi karşılanamadığında gene katabolik olan sindirim, yani kimyasal bağların parçalanması ile enerji açığa çıkışı olur. Sindirim ve solunum olayları termodinamik açıdan kendiliğinden yürüyebilen olaylar olduğundan ölüm halinde kendiliğinden olur ki bu olaya otoliz denir. Hücrelerdeki membranların sağladığı kompartmanlar, seçici membranlar bu tür tepkimelerin kendiliğinden başlayıp yürümesi riskini ortadan kaldırır.

Bir maddenin bir tepkimede elektron alıcı veya verici rol üstlenmesi redoks tepkimesine konu olan diğer maddeye oranla elektron çekiciliğinin daha yüksek veya düşük olmasına bağlıdır. Yani sabit, sınıflandırmaya uygun bir özellik değildir. Buna karşılık ölçülebilir olan bu özellik bilindiği gibi redoks potansiyeli ile tanımlanır ve bir skala halinde kullanılır.

Bitkilerde anabolizma iki indirgenme olayından birisi ile başlar: fotosentez ve kemosentez. Fotosentezde ışık kuantlarından alınan enerji ile inorganik formdaki CO2 molekülünün yarı kovalent bağlarla bağlı C atomu indirgenerek kovalent bağlı organik bileşiklerine dönüştürülür. Bu bileşikler canlıların %15 - 18ini oluşturur.

Elementel karbonun en dış okted tabakasında 4 elektron olduğundan bileşik oluşturması yüksek enerji ister ve zordur. Bu nedenle de havada yalnızca % 0.2 - 0.3 oranında bulunur ve tek doğal kaynağı canlılardır.

İyonik bileşiklerde iki atom arasındaki elektron alışverişi tam olduğu, elektron yörüngesinde düşük sayıda duplet veya okted açığı olan atomun diğer atomun en dış yörüngesindeki elektron kapasitesinin yarısından az sayıda olduğundan dengesiz durumdaki elektron veya elektronları tam olarak alması sonuu kararlı bir bağ olan iyonik bağ oluşur ve sert kristal yapılanma olur.

Su gibi yarıkovalent bağlarla oluşan molekülerde bağ enerjisi daha düşüktür, yapı daha zayıftır. Daha yüksek enerjili ve kuvvetli olan bağın enerjisi düşürülmüş ve daha kolay bozunabilen, daha kararsız organik bileşikler elde edilir. Termodinamik açıdan ise termik hareketliliği yani entropi enerjisi yüksek olan CO2 gazı serbest, işe çevrilebilir enerjisi daha yüksek olan organik moleküle dönüşmüş olur.

Canlıların

Kemosentezde ise]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:41:41 +0000
Konu: Su ve Mineral Madde Metabolizması - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10561&Itemid=0#10561 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10561&Itemid=0#10561



Dipol karakteri nedeniyle su molekülü makromoleküller ve polimerler zincirleri üzerindeki iyonik gruplara tutunarak zincirlerin arasına girer ve uzaklaşmalarına neden olur. Bu boşluklara girme olanağı bulan enzim proteinleri gibi suda çözünür maddeler de canlılık olaylarının sürmesini sağlar. Tüm bu nedenlerle su canlılığın en temel maddelerindendir. Ayrıca gene dipol özelliği ve iyonlaşabilir oluşu, kinetik tanecikler oluşturması nedeniyle birçok madde ile kolayca tepkimeye girebilir ve canlılık olaylarının büyük çoğunluğunda kimyasal ajan olarak rol oynar. Oksitlenme tepkimelerine elektron sağlar, redüklenme tepkimelerinde de proton kaynağı görevi yapar.

Dipol kutupları elektriksel iletken olması ve iyonlaşma oranının tersinir olarak içinde çözünmüş olan iyonik maddelerin hakim yüküne bağlı oluşu biyoelektriksel olayların sağladığı canlılıkla ilgili işlevlerin gerçekleştirilebilmesi olanağını verir.

Termik hareketliliğinin yüksek olması nedeniyle yaptığı basınçla organel ve hücrelerin dış basınç etkisi ile ezilmesini önler.

Su metabolizması adı altında toplanabilecek tepkimelerin canlılıkla ilgili her tepkime zinciri ve devrelerine yayılmış olması, bu tepkimelerin birbirinden çok farklı ve bağımsız işlevlerinin yüksek sayıda oluşu bu konunun bir bütün halinde ele alınmasını engeller. Bunun yerine diğer konular içinde yeri geldikçe söz edilmesi daha kolay ve anlaşılabilir bir yaklaşımdır.




Mineral elementlerinin canlılıktaki rolleri ise daha kolay sınıflandırılabilir:




Esas elementler belli bir derişim aralığında sağlıklı, normal yaşamın sürdürülebildiği, bunun altındaki ve üstündeki derişimlerinde önce geçici olabilen, daha sonra da kalıcı arazlar bırakan eksiklik ve toksik etkileri, bu sınırların dışında da ölümcül etkileri görülen elementlerdir. Bu derişim aralıkları açısından da makro ve mikro elementler ayrılır. Herbir elementin metabolizmadaki ve canlılıktaki rolleri farklı olduğundan canlı türleri arasında ve bir canlının yaşam devrelerine, içinde bulunduğu ekolojik koşullara göre gereksinimleri farklılıklar gösterir. Bu açıdan hem biyokimyasal, hem fizyolojik, hem de ekofizyolojik açılardan incelenmeleri sonucunda doğru değerlendirmelere ulaşılabilir.




Önemli bir konu da bir elementin derişimindeki değişimlerin diğer elementlerden yararlanılması, kullanılması üzerindeki sinerjistik ve antagonistik etkileridir. Bu etkileşimler sonucu hem iyonik matrikste hem de organik metabolizmada çeşitli değişiklikler meydana gelir. Azot, P, Ca ve Mg ile Na ve K, Fe, Zn, u ve B elementlerinin tümü arasında bu tür ilişkiler ağı vardır. Örneğin P, K ve Zn ile Cu ile sinerjistik etkiye sahiptir, Mg ile hem antagonistik hem sinerjistik ilişkisi vardır. Azot Mg üzerinde antagonistik, K ve B üzerinde sinerjistik etkilidir. Bu tablo da P ile N arasındaki dolaylı ilişkiyi ortaya koyar vs.

Antagonistik ilişki aynı bağlayıcı uç , kök için rekabete dayanan Zn+2, Cd+2 ilişkisi şeklinde olabildiği gibi Cu+2 ile S-2 tepkimesi sonucunda çözünmeyen CuS oluşumu gibi deaktivasyon ilişkisi de olabilir.

Türler arasındaki seçici beslenme farklılıkları yanında elementler arası metabolik ilişkiler matriksi populasyonlar arasında davranış farklılıklarına yol açarak rekabetsel ilişkiler üzerinde etkili olur.



Mineral iyonlarının genelde çok önemli olan bir özellikleri organik maddelerin ve temelde onların oluşturdukları yapıların oluşumu, sağlamlığı ve işlevleri üzerindeki etkileridir. Membranlar yanında nükleik asitlerin helislerindeki fosfat gruplarının aralarındaki katyonlar sayesinde bilinen yapılarına sahip olmaları Ca, Mg, P, S elementlerinin yapısal işlevlerini gösterir.




İz elementler pH 7 civarında yürüme durumunda olan hidrolitik ve sentetik tepkimelerin enzimlerinin aktivatörü olarak rol oynarlar. Bu işlevlerini de Lewis asit ve bazlığı yolu ile su da dahil, sübstratları polarize ederek yaparlar. Lewis asitleri elektron çifti alabilen, bazları da verebilen maddeler olarak tanımlar. Klasik asit - bazlar için geçerli olduğu gibi de maddelerin elektron çifti alma - verme potansiyellerinin büyüklüğüne göre bir madde çiftinin asitlik - bazlık ilişkisini belirler. RNA polimeraz, nükleazlar, fosfatazlar, esterazlar gibi bir çok enzimin Zn+2, Mn+2 gereksinimleri buna örnektir.

İz elementlerin aynı mekanizma ile yürüyen önemli bir rolleri de elektron transfer zincirlerindeki rolleridir. Fizyolojik pH aralığında yürümesi zor olan bu tepkimelerde de Fe+2/ Fe+3/Fe+4, Cu+/Cu+2, Mn+2/ Mn+3/Mn+4, Mo+4/ Mo+5/Mo+6, Co+/Co+2/Co+3 ve Ni+/Ni+2/Ni+3 iyonları rol alır. Moleküler azotun fiksasyonu ile amonyağa dönüştürülmesinde de Fe, Mo ve V çiftlenmemiş elektron kaynağı ve donörü olarak iki aşamalı şekilde rol alırlar ve enerjetik açıdan fizyolojik pH aralığında yürümesi zor olan tepkimenin gerçekleşmesini sağlarlar.




Mineral iyonlarının organik madde metabolizmasındaki en belirgin rollerinden bir diğeri de klorofil, hemoglobin gibi canlılığın sürmesini sağlayan büyük moleküllerin yapısında molekülün stabilitesini sağlayan koordinasyon merkezi olmalarıdır. Eşlenmemiş elektron çifti paylaşımı ile oluşan doğal bileşikler renkli ve suda çözünmeyen bileşiklerdir. Metal iyonlarının koordinasyon bağı sayısı değerliklerinden farklı değerlerdir.




Amino asitlerin yan zincirlerindeki fonksiyonel grupların protonları yerine metal bağlanması ile de koordinasyon bileşikleri oluşabilir. Özellikle histidin, metionin, sistein,, tirozin, glutamat ve aspartat yanında serin, treonin, lizin ve treptofan amino asitlerinin hidroksi veya amino grupları aracılığı ile koordinasyon bileşikleri yapmaları peptid ve proteinlerin bu yolla sağlam yapılar oluşturmalarına neden olur. Bu açıdan amino asitler ile katyonlar arasında seçicilik ilişkilewri vardır, örneğin Tirozin yanlızca Fe+3 ile bağlanabilir. Sisteinin ise monovalent Cu, divalent Zn ve Cu ile Fe, trivalent Fe ve Ni +1-3, Mo+4 -6 ile koordinasyonu mümkündür. Cu + ve +2, Zn+2 ile Fe+3 amino asitlerle sağlam koordinasyon bağları yaparken, diğerlerinin bileşiklerinin stabilitesi düşüktür.

Global proteinlerin metal iyon komplekslerinin enzimatik aktivitede rol oynayabilmesi için 4 veya 6lı koordinasyon bağ kapasitelerinin doymamış olması gerekir. Bu açık uca geçici olarak su gibi bir molekül bağlanır ve sübstratla yer değiştirdiğinde kataliz başlayabilir. Ancak proteinden elektron transferinin doğrudan gerçekleştiği, metal iyonunun elektron alışverişi yapmadığı sistemlerde buna gerek yoktur. Temelde metalik koordinasyon protein molekülünün sterik geometrisini sübstratın adsorpsiyonu ile sterik yapısını tepkimeye uygun hale getirerek sağlar.




Azot bilindiği gibi nükleik asit, protein, peptid, amid ve amino asitlerin önemli bir bileşenidir. Bunların yanında birçok sekonder metabolizma ürününün de sentezi ve gereksinim duyan bitki grubunun normal yaşam devrini sağlıklı şekilde sürdürmesi için gereklidir.




Topraktan alınan nitrat ve amonyum ksilemden aynı şekilde tuzu halinde iletilir, ancak fotosentetik dokularda elde edilen karbohidratlarla tepkime zincirlerine girebildikleri hücrelerde redüklenerek -NH2, amino grubu içeren organik azotlu bileşiklere dönüşürler. Nitratın da amonyuma dönüştürülmesinden sonra glutarik asit gibi iletilebilir organik asitler üzerinden yağ asitlerine amino grubunun katılması ile amino asitler meydana gelir.

Aromatik a - amino asitlerin sentezinde ve özellikle birbirlerine dönüşümlerinde hidroksillenme tepkimesi önemlidir, örneğin fenilalaninin hidroksillenmesi ile tirozin oluşur. C -, O - ve N – metillenmeleri de önemlidir ve örneğin homosisteinden sağlanan metil grupları metiyonin, glisin veya serin metili ile de tüberin metaboliti sentezlenir.

Aromatik amino asitlerin mikroorganizmalar ve bitkilerdeki temel sentez yolu , adını ilk bulunduğu şikimi-no-ki

bitkisinden alan ve benzen halkalı şikimik asidin biri açılmış çift halkalı korizmik asitin L – fenilalanin, tirozin veya triptofana dönüştüğü şikimik asit veya şikimat yoludur. Fosfoenol piruvat ile eritroz – 4 – P tetrozunun kondansasyonundan sentezlenen ara maddeler üzerinden şikimik asit korizmik asite ve sonra üç farklı organik asite dönüşerek aromatik amino asitleri verdiğinden sonraları korizmik asit yolu adını alan sentez yoludur.

Bakterilerde salisilik asit gibi maddeler, yüksek bitkilerde linyin ve alkaloidler, flavonoidler bu aromatik amino asitlerden ve özellikle triptofandan sentezlenir. Linyinler sinnamik asitlerin alkollerinin ürünüdür.




Azot eksikliği azotun klorofil yapısındaki 4 pirol halkasındaki yeri nedeniyle klorofil oluşumunu engeller ve fotosentez eksikliği nedeniyle büyüyüp, gelişmesini önler. Doğal olarak protein, enzim ve nükleik asit metabolizmalarını yavaşlatır, durdurur ve yaşlı doku ve organlardan başlayan boşalma ile ihtiyarlama - senesans ve ölüme neden olur. Azot bileşiklerinin yapısal proteinler gibi taşınamayan formlarının proteolitik enzimler gibi hidroliz enzimlerince parçalanarak iletilebilir formlara dönüştürülebilmesi genç ve büyüyen dokular ile organların olabildiğince korunması olanağını sağlar.




Fosfor bilindiği gibi enerji metabolizmasında çok önemli yer tutar. Yeşil bitkilerin güneşten, bazı bakterilerin ise inorganik bileşikleri parçalayarak elde ettiği fiziksel enerjiyi yüksek enerjili kimyasal bağ enerjisi halinde saklayıp, gerektiğinde açığa çıkartılması ile kimyasal ve fiziksel işlerin yapılmasında kullanmasını sağlar. Bu konu fotosentez ve kemosentez, solunum ve sindirim metabolizmaları içinde incelenecektir.

Burada elementel fosforun enerji metabolizmasındaki kilit rolünün nedenleri üzerinde durmak yeterli olabilir. Nükleik asit sentezinde organik bazlar fosfatları halinde sübstrat olarak kullanılıp tepkime sırasında fosfatın açığa çıkması, solunumda elde edilen enerjinin ATP kazancı olarak hesaplanması iyi birer örnektir.

ATP su ile tepkimeye girdiğinde üç fosfat grubundan biri açığa çıkarken bu fosfat bağında yoğunlaşmış olan enerji açığa çıkar. Bu enerji diğer bağ enerjilerine göre yüksek olduğundan yüksek enerjili, enerjice zengin bağ adını alır. Bunun nedeni de bu bağın oluşturulmasında yüksek enerji kullanılmasına gerek oluşudur.




ATP ve NADP.H2 enerji metabolizmasının kilit maddeleridir. Bunun temel nedeni oluşumlarının sübstratları olan maddelerin kinyasal potansiyeli ile bu tepkime ürünlerinin kimyasal potansiyel farkının yüksek oluşudur. Adenin de fosfat gibi eksi yüklüdür, bu nedenle adenine 3 fosfatın bağlanması ile ATP sentezlenebilmesi için yüksek enerji kullanılması gerekir, serbest enerji önemli miktarda artar. Organik bileşiklerin fosforilasyonu, yani ATP veya benzeri bir fosfat kaynağından grup transferini kinaz enzimleri sağlar.

Fosfat, ADPve ATP sulu çözeltilerinde farklı değerlikli formlarda bulunabilen, Mg ve Ca iyonları başta olmak üzere katyonlarla kelasyon tepkimesine girebilen maddelerdir. Bu nedenle de pH gibi etmenlere bağlı olarak ATP değişik yollardan sentezlenebilir. Nötr pH civarında divalent katyonlara gerek olmadan

ADP + HPO4 + H3O ® ATP + H2O

tepkimesiyle, ATP sentetaz enziminin etkisiyle sentezlenir. Bu molekülün hidroliz denge sabitesi diğer fosfat bileşiklerinden çok daha yüksektir, bu nedenle de diğer organik bazların trifosfatları oluşturulamaz.

Bu pHa bağlı denge durumu sayesinde ATP, ATPaz izoenzimlerinin etkisiyle ve büyük oranda ADP ve fosfata hidroliz olabilir. PH 7 civarında ADP moleküllerinin yaklaşık yarısı -2, diğer yarısı ise -3 değerlikli iken ATP molekülleri de yarı yarıya -3 ve -4 değerliklidir. Mg+2 veya Ca+2 ve diğer katyonlar aynı moleküldeki fosfat köklerinin (-- O -1) yüklü oksijenleri arasında elektrostatik olarak tutularak kelatlaşmayla moleküllerin form sayılarının artışına neden olur. Bu çeşitlilik değişik özelliklerdeki izoenzimlerin aktiviteleri ile ATP enerji deposunun kontrollu şekilde farklı metabolik olaylarda kullanılabilmesini sağlar.

Yani önemli bir konu da açığa çıkan ADP molekülünün serbest halde kalabilmesi ve başka bir tepkimeye girmemesidir. NADP.H2 dışındaki difosfatlar ise başka tür tepkimelere de girebilir. Hidrolizlerinin kinetik denge sabiteleri düşük olduğundan hidrolizleriyle çıkan enerji de düşüktür. Bu nedenle de enerji depolanmasında tekrar kullanılamazlar. ATP ve NADH2 nin enerji metabolizması açısından önemli bir özellikleri de membranlardan kolay geçebilmeleri ile enerji dağılımını sağlayabilmeleridir.




Fotosentezde kloroplastlardaki devresel olmayan elektron iletimi sırasında oluşan NADP.H2 NADPnin redükte formudur ve bu iki form bir redoks çifti olarak eşit miktarlarda birarada bulunur. NADP molekülünün yanlızca NAD kısmı 2 e- alarak NADPH2 oluşturur. Bu elektron alışverişi zinciri elektron akımını sağlar ve bu şekilde ışık enerjisi elektron iletimi yoluyla enerji kazancına, depolanmasına yol açar. Bu konu fotosentez incelenirken görülecektir.



Fosfatazlar fosfat grubu olan organiklerden fosfat gruplarını ayıran enzimler olarak metabolizmada önemli bir yer tutarlar. Optimum pH değerlerine göre asit ve alkalin fosfatazlar olarak ikiye ayrılırlar.

Bu mekanizmalar hücrenin endojen tepkimeleri başlatma ve yürütmesi için gereken yeni kimyasal bağ oluşumuna dayanan sentez ve dönüşüm tepkimelerine enerji sağlar. Gerek duyulduğunda enerji denetim altında yüksek enerjili fosfor bağının ATP sentetaz ile sentez ve ATPaz ile hidrolizi ile biyolojik iş için enerji sağlanır.




Fosfor fotosentezle güneş enerjisinin önce şekerler ve sonra polisakkaritler halinde karbohidratlarda kimyasal bağ enerjisi halinde bağlanarak depolanması, gerektiğinde sindirimleri ve solunumla açığa çıkarılan bu enerjiyle tüm metabolizmanın yürümesini sağlar. Tüm bu nedenlerle fosfata sürekli gereksinim duyulduğundan toprak çözeltisinde çok az miktarda bulunan faydalı fosforun sürekliliği gerekir. Toprak çözeltisindeki fosfatın mineralojik ve organik fosfatla denge halinde olması da bunu sağlar. Dengeyi sağlayan ana etmen bakteriyolojik etkinliktir. Fakat toprak tiplerine göre toplam fosfat miktarı geniş açılım gösterir.




Bekleneceği üzere bitkilerde fosfor özellikle aktif büyüme ve gelişme gösteren doku ve organlarda yoğunlaşır. Kökler sürekli büyüyüp, gelişen organlar olduğundan organik fosfat bileşiklerine bağımlıdırlar. Yani köklerle yerüstündeki fotosentetik dokular arasındaki karşılıklı bağımlılık bitkilerin yaşam devirlerinde çok önemli yer tutar. Bu nedenle de yeni gelişen tek yıllık veya ilkbaharda yeniden büyüyüp gelişmeye başlayan çok yıllık bitkiler Organik posfat bileşikleri tohum ve tomurcuk gibi büyüme potansiyeli yüksek olan organların dokularında da depolanır. İndirgenmiş formu hiç görülmez ve %75 -80 oranında çözünür bileşikleri halindedir. Özsuda Doku ve organlarda fikse edilen kısmı düşük olduğundan gereksinime göre floemden ve parankimadan iletilir. Bu nedenle de fosfat beslenmesi eksikliğinde önce yaşlı organlarda eksiklik arazları görülür. Bu organlardaki fosfatlı bileşiklerin sindirimi ve fosfatazlar etkisiyle parçalanmaları sonucunda serbest hale geçerek iletilirler. Fosfor eksikliğinde azot metabolizması yavaşlar, inorganik azot asimilasyonu azalınca nitrat birikimi olur ve bu da yaşlı organların koyu yeşil bir renk almasına neden olur. Bitkiler bodur kalır, kök gelişimi zayıf olur. Domates bitkisi iyi bir fosfor eksikliği indikatörüdür ve özellikle yapraklarının alt tarafında asimile olmayan şekerler ve nitrat birikimi nedeniyle mor lekeler görülür.




Genelde bitkide P, N ve K dan daha azdır ve yaşlı organlardan tohumlara doğru artan % 0.0X -% 1.X oranları arasında bulunur ve yarısından fazlası çözünür formdaki organik bileşikleri halindedir. Yani ortalama olarak azot gereksiniminin beş - onda biri kadar fosfor alırlar.




Kükürt özellikle yapısal proteinler ile protein yapısına girmeyen amino asit ve bazı peptidlerin yapısına girer. Yapısal protein zincirleri arasında kuvvetli S - S, S - H bağları oluşturarak zincirler arasına su moleküllerinin girmesini önler, termik stabilitelerini arttırarak çok sağlam yapılar oluşturmalarını sağlar. Proteinlerdeki oranı proteinin işlevine göre tipik olarak 3.10-5 - %7 arasında değişir, bazı türlerde sülfat halindeki S/ toplam S oranı > %50 olabilir. Toplam S açısından da familyalar arasında önemli farklar görülür, Graminae < Leguminosae < Cruciferae fam.larındaki açılım %0.1 - 1.5 / k. ağ. gibi yüksek bir orandadır ve bu fark tüm bitki düzeyindedir.

Mikroorganizmalardan yüksek bitkilere kadar dağılım gösteren diğer sülfürlü bileşiklerin kimyasal çeşitliliği çok yüksek düzeydedir e bu nedenle kemotaksonomik karakterler arasında önemli bir yer tutar.




Metabolizmalarının tam olarak incelenmiş olduğu söylenemez. Sistein, metionin ve çeşitli vitaminler ile koenzimler gibi bazı sülfürlü bileşiklerin hücre yaşamında, büyüme, gelişme ve çoğalmasındaki önemi bilinmektedir..

Bu yaşamsal organik sülfür bileşiklerinin çoğu en redükte formları halindedir, sülfit bağı ile bağlıdırlar. Örneğin sistein, metionin amino asitleri, glutation peptidi, ergotiyonein tiolü, koenzimlerden tiamin pirofosfat, Co-A ve biyotinde durum böyledir. Sülfidril kofaktörü halinde bir çok enzimin aktivitesinde de önemli rol oynar.

Sülfat ksilemde iyonik bileşiği halinde iletildikten sonra ATP de sübstrat olarak kullanılarak sülfürilaz ve kinaz enzimlerince katalizlenen tepkimelerle fosfat grupları ile yer değiştirerek adenozin difosfosülfat halinde metabolizmaya girer. Mobilitesi yüksekse de metabolik etkinliği, kolay dönüşebilir oluşu nedeniyle iletimine pek gerek duyulmaz. Normal olarak alınan sülfatın büyük kısmı protein sentezinin yüksek olduğu genç dokulara gider ve büyüme potansiyeli olan organlarda depolanır. Eksikliği halinde protein sentezinin azalması nedeniyle çözünür azotlu maddelerin biriktiği görülür.

Elektron iletiminde çok önemli rolü olan negativ red-oks potansiyeline sahip demirli proteinlerin bir kısmındaki Fe/ S prostetik grup merkezleri özel işleve sahiptir: fotosentez, azot fiksasyonu, sülfit ve nitrit red-oks tepkimeleri ve DNA tamir edici endonükleaz aktivitesi.

Tipik olarak Fe iyonları R-S halindeki sistein sülfürü ile koordinasyon yapar. Elektron iletim sistemi oluşturan ferredoksinler gibi bazıları bağımsız iken flavoproteinler, S bakterilerinin sülfüraz, kinaz gibi bazıları Ni, V e Mo gibi diğer prostetik elementlerle beraber etkinlik gösterebilir. Ferredoksinler, mitokondrilerin sitokromlu membran proteinlerinde ve ileride görülecek olan fotosistem II fotosentez sisteminde iki sisteinat yan zincirinde 2 Fe - 2 S merkezi içerir ve bu iki merkez -S - S- bağı ile dianyon oluşturur ve Fe+2 Ö Fe+3 dönüşümleri elektron iletimini sağlar.

Kötü ve / veya keskin kokular salgılayan bitkilerin kokulu uçucu bileşikleri genellikle küçük moleküllü olan tiyoller ile sülfitlerdir ve öncü bazı maddelerin enzimatik veya kimyasal parçalanma ürünleridir. Merkaptanların tipik kokuları birçok Crucifereae türlerinde karakteristik olup bazı tiyoglikozitler veya amino asitlerin dönüşümü ile ortaya çıkarlar.

Çeşitli alifatik ve aromatik sülfitler mikroorganizmalarda yaygın olarak bulunur ve bunlardan en iyi bilinenleri penisilin, gliotoksin, basitrasin gibi antibiyotiklerdir. Bu maddeler algler ve funguslarla yüksek bitkilerde de bulunur.




Proteinik olmayan amino asitlerin hemen hepsi sisteinden S-sübstitüsyonu ile oluşur ve sistein ile benzeri öncülerden sentezlenirler. Yüksek bitkiler kükürtlü amino asitlerden ancak sisteini öncü madde olarak kullanabilir ve bu nedenle de sisteinin bu metabolizmanın merkez maddesi olduğu söylenebilir.

İzotiyosiyanat oluşturan tiyoglikozitler kolayca enzimatik hidrolize uğrayabilirler ve yeni bir moleküler düzen kazanarak hardal yağlarını, glükoz ve sülfatı oluştururlar. Kemotaksonomik karakter olarak da önemli veriler sağlarlar. İzotiyosiyanatların çoğu keskin tadları ile kendilerini belli ederler ve baharat olarak kullanılırlar.

Glükozitler glükozun R- yan zincirinde farklılık gösteren ve izotiyosiyanat oluşturan elliden fazla üyesi olan bir madde grubudur. Düz veya dallanmış alkil yan zincirleri ile çeşitli şekillerde hidroksillenmiş veya düz zincirli türevleri vardır. Bu türevlerin büyük bir kısmı a-amino asit ve a-keto-asit metabolizmalarında rol alır.




Potasyum 138 pikometre iyon çapına karşılık tek yükü ve 239300 pm2 yüzey alanı nedeniyle şişirici etkisi, 6-8 koordinasyon sayısı ile 60 kadar enzimin kofaktörü oluşu, özellikle Na+/ K+ - ATPaz membrana bağlı iyon pompası enzimi üzerindeki ve membran porlarını şişirici etkisi ile hücre düzeyindeki iletim düzenleyici rolü sayesinde metabolizmayı genel olarak etkiler. Hücre özsuyunda bol olarak bulunması ve kolay taşınması nedeniyle osmotik basıncı düzenlediğinden de organik madde metabolizması e iletiminde rol oynar.

Tüm bu temel özellikleriyle bitkilerde tipik olarak %0.2 - 11 / k. ağ. oranında bulunan K miktarının eksilmesi ile fotosentez hızı ve ürünlerinin yapraklardan iletiminin azalması, organik asitler ve yağ asitleri sentezinin yetersiz kalması, serbest amino asit birikmesi ve protein sentezinin azalması, yumrular gibi karbohidrat deposu organlarda gelişememe, nitrat indirgenmesi ve azot metabolizmasının yavaşlaması ve protein sentezinin düşmesi ve protein azalması, hücre çeperi polisakkaritlerinin sentezinin azalması, kök sistemi gelişiminin aksaması, dona dayanıklılığın düşmesi, büyüme ve gelişme, olgunlaşma gecikmesi ile gelişmenin anormallik göstermesi gibi çok yönlü etkiler görülür.

Potasyum eksikliği önce yaşlı daha sonra genç yaprakların sararma ve kuruması, ışık enerjisi azalması halinde fotosentez hızının normalden çok daha fazla düşmesi görülür. ATP metabolizmasının aksaması nedeniyle klorofil azalmasından daha hızlı şekilde fotosentez hızı düşer. NO3 indirgenmesinin azalması sonucu amino asit sentezi azalması ve daha da hızlı olarak protein sentezi hızının düşmesi ile büyüme durur. 14C izotoplu CO2 içeren atmosferden kökler dahil bitkide metabolize edilen izotop oranı düşer, karbohidrat sentez ve iletimi düşüşü N aimilasyonunun azalmasına neden olur. Bunun sonucunda çözünür karbohidratların sağladığı osmotik basınç düşer, hücre çeperleri zayıflar.

Sonuç olarak K, N ve P kadar önemli bir besin elementidir.




Kalsiyum +2 yüküne karşılık 138 pm çapı, 130700 pm2 alanı ile iyon kanallarını büzücü etkisi olan, 6 - 8 koordinasyon sayısı ile örneğin orta lamellerde pektatlar, vaküollerde oksalat kristalleri gibi sağlam bağlı tuzlar oluşturan elementtir. Bu özelliği ile organik asitlerin ph üzerindeki etkilerini dengelediği gibi toksik etkilerini de önler.

Meristematik dokularda sürekli bölünen hücreler arasında oluşan orta lameller nedeniyle boldur. Ayrıca nitrat indirgenmesi ve, karbohidrat ve protein iletimi üzerindeki olumlu etkileri, amino asit ve ATP metabolizmasında önemli rolü olan adenil kinaz, arjinin kinaz gibi enzimler için gerekli oluşu gibi etkileri ile temel elementlerdendir.

Hayvanlarda olduğu gibi büyük oranda immobilize edilen ve ancak yaşlanma, olgunlaşma, senesans - ihtiyarlama ile katabolik metabolizma hızlandığında serbest hale geçebilen Ca++ eksikliği halinde ilk etkileri yaşlıorganlarda görülür.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:41:08 +0000
Konu: Karbon Metabolizması - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10560&Itemid=0#10560 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10560&Itemid=0#10560
Bu aþamada yanlýzca organik bileþik olarak bitkiler aleminde:

n - ve siklik ve dallanmýþ zincirli alkanlar, alkinler, asetilenler ve poliasetilenler, yað asitleri ve epoksitleri, mono -, seski - ve diterpenler, fitosteroller, klorofiller, karotenoidler, niþasta ve sellüloz ile hemisellülozlar, ksilanlar, mannanlar ve glükomannanlar, galaktan ve arabinogalaktanlar, pektik asit ve zamklar, reçineler, glukanlar, fruktanlar, mannanlar, galakto- ve glükomannanlar, müsilajlar, asperulozidler ve okubinler ile iridoidler, fenolikler, alkaloidler ve saponinler grubuna giren yüzlerce çeþit organik madde bulunduðunu belirtmek yeterlidir.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:40:24 +0000
Konu: Topraktan Mineral Madde Alımı - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10559&Itemid=0#10559 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10559&Itemid=0#10559
Bu açıdan toprak sıcaklığı da önemlidir. Mikrobiyal aktivite yanında evaporasyon ve bunun serinletici etkisi gibi etkilerin karmaşık ilişkileri söz konusudur. Toprak mikrobiyolojisi özellikle bitkilerin azot beslenmesi ve organik madde içeriği açısından çok önemlidir. Toprak organik maddesinin yaklaşık yarısına kadar olan kısmını mikro canlılar oluşturur.

Topraktan alınan su miktarı ile iyon miktarı paralellik göstermez, yani bitki iyon alımını denetimi altında tutar. Kökler katyonları özellikle protonla iyon değişimi yaparak alırlar, azot NH4 katyonu ve NO3 anyonu, P özellikle H2PO4 ve S de SO4 halinde alınır. Tuzları halinde bulunan iyonların alım oranları farklıdır, örneğin NaCl çözeltisinden aynı miktarda Na ve Cl alınmaz, bu oran da denetim altında tutulur. Fosforun toplam miktarı ile bitkilerin kullanabildiği fosfor miktarı paralellik göstermediğinden faydalı fosfor analizi ile sonuca gidilir.




Toprakta bulunan elementlerden monovalent Li, Rb ve Cs, iyon yapılarının Na ve K a, divalent Ba un Ca a, Br un Cl a, trivalent Al ve Zr+4 ün Ferrik demire benzerliği nedeniyle canlı yapısında çok düşük miktarlarda bulunabilir.




Türlerin mineral madde alımları seçicidir ve tümüyle aynı koşullarda yetiştirilen farklı türler arasında 60 kata kadar farklılıklar görülmüştür. Bu farklılıklar özellikle makroelementlerden Na ile mikroelementlerden Mn, Zn, Al, Se, Si gibi elementlerde görülür. Örneğin Astragalus türleri arasında Se alımı 600 kata kadar farklılık gösterir. Bu nedenle bazı bitki türleri toprakların kimyasal kompozisyonlarının göstergesi olabilir ve bu türlere indikatör türler denir. Örneğin asidik topraklarda çözünür Al, Fe ve Mn derişimi bitkiler için toksik düzeye kadar artabilir ve ancak bu yüksek derişimlere dayanıklı türler yaşamlarını sürdürebilir. Alkalinitesi çok yüksek topraklarda ise özellikle faydalı fosfor ve demir ile mangan çok azalır ve bu ortama adapte olabilen bitkiler yaşayabilir. Topraktaki alıma müsait durumdaki iyonların derişiminin artışı bir noktaya kadar absorpsiyonunu arttırırsa da derişimin daha fazla yükselmesi etkilemez. Toprak pH değerinin 5.5 - 7.0 arasında olması genelde en uygun beslenme ortamını oluşturur.

Bitki örtüsü sıklığı artışı toprak organik maddesini arttırırsa da kökleri ile sürekli olarak daha yüksek oranlarda K, Ca ve Mg ile Na çekerek toprağın asitleşmesi yönünde etki yaparlar. Hasatla organik maddenin uzaklaştırılması zamanla toprağın asidikleşmesine neden olur. Toprakta bolca bulunan Al ve Fe ile yüksek miktardaki Si çözünme hızı da asitleşme sonucu artar ve taban suyunda, akarsu ve göllerde birikir.




Azot Beslenmesi: Leguminosae ve Mimosoidae mensuplarnın köklerinde ortak yaşayarak nodül oluşturan Rhizobium bakterileri kök emici tüylerine yerleşerek çoğalır ve hücrelerin hacim artışı ile nodüller oluşturmasını sağlar. Nodüller de havanın serbest azotunu nitrata çevirir. Rhizobium türleri konukçul seçicidirler.




Bitkiler azotu nitrat ve amonyum tuzları halinde alırlar ve cinsler arasında azot kaynağı tercihi, seçiciliği farkları vardır. Ayrıca aynı tür bitkilerin gelişme evrelerinde de seçicilik değişimleri görülür.

Leguminosae ve Mimosoidae türleri genelde hafif asidik ve özellikle nötr topraklarda daha iyi büyür ve toprağa azot sağlarken yüksek oranda Ca ve Mg alırlar. Bazı türleri asidik topraklara adapte olabilir. Yulaf gibi bazı Graminae cinsleri ise asidik topraklarda iyi büyürler.

Bitkilerin azot alımı fosfor beslenmesinde olduğu gibi aktif büyüme ve gelişme dönemlerinde yüksektir ve sonra azalır, bir bitkideki %N oranı da olgunlaşma, çiçeklenme, yaşlanma ile azalır. Bunun nedeni karbohidrat depolanmasının oransal olarak artışıdır. Tohum ve tomurcuk gibi organlarda ise depolanma olur. Genel bir ortlama değer olarak bitkilerde toplam azot/kuru ağırlık yüzdesi değişimlerinin %0.2-6.0, nitrat azotu yüzdesinin ise %0.0 - 3.5 arasında olduğu görülür.




Toprakta müsait azot artışı bitki büyümesini hızlandırırken toplam karbohidrat oranını azaltır, protein oranında artışa neden olur. Ayrıca hücrelerin daha büyük hacimli ve protoplazmalı, ince çeperli olması, su oranının da yüksek olmasına neden olur. Azot azlığında kök/ gövde oranı artar, kökler kısa ve kalın, çok dallı bir yapı gösterir, iyi gelişir. Bunun nedeni fotosentezle elde edilen karbohidratların öncelikli maddeler olan proteinlere dönüştürülememesidir.

Azot / karbohidrat dengesinin yüksek oluşunun önemli bir sonucu da vejetativ büyümeyi arttırarak çiçeklenmeyi geciktirmesidir.




Fosfor Beslenmesi özellikle H2PO4- primer orto fosfat ve çok daha az oranda HPO4-2 sekonder orto fosfat alımı ile olur. Çok daha az miktarlarda piro ve metafosfatlar ile organik fosfatlar da alınabilmektedir. Gene çok büyük oranlarda çözelti fosfatından beslenme olur, bu fosfat da iyon değişim dengesi ile topraktaki organik ve mineralojik katı maddelerdeki depo fosfat kapasitesi ile ilişkidedir. Toprak pH değeri alkaliye kaydığında organik fosfat / mineralojik fosfat dengesi küçülür. Humat halindeki fosfor tuzu oluşumu çözünmez Fe ve Al fosfatların oluşumunu engelleyerek yararlı fosfat deposuna katkıda bulunur.

Topraktaki ana fosfat kaynağı mineral Ca3PO4 içeren ve suda çok az çözünen, ancak çözünürlüğü organik madde bozulumu sonucu artan asidite ile yükselen apatittir. Bu nedenle de toprak organik maddesi fosfat beslenmesinde çok önemli rol oynar ve erozyon bitkilerin kullandığı fosfatın üç katına kadarının organik maddeyele birlikte kaybına neden olur.

Doğal olarak toprak nemi artışı fosfat alımını arttırır. Toprak çözeltisinde nitrat derişiminin artışı ise fosfat alımını kısar, sülfat da aynı yönde fakat daha az etkilidir. Bunun nedeni aralarındaki rekabettir.




Topraktaki toplam P %0.15 - 5 oranındadır. Yararlı fosfor düzeyi ise pH 6.5 - 7.5 arasında maksimum olur ve A horizonunda 10 kat farklılık gösterebilir, çünkü ortalama olarak %25 - 75 oranındaki kısmı organik maddedeki organik bileşikleri ve özellikle fosfo - humat bileşikleri halindedir. Bu nedenle de pratik olarak yıkanma ile kaybı önemsiz düzeydedir. Organik fosfat bileşikleri parçalanınca bitkilere yararlı Fe, Al, Ca, Mg, Na ve K ile fosfat tuzları yaptığı oranda kullanılabilir. Bu nedenle de topraktaki azot ve fosfor oranları değişimi paralellik gösterir. Yaşlı ve bitki örtüsü olan topraklarda alt horizonlarda azalır, çünkü bitki köklerince tüketilen kısmı yenilenemez.

Toprak organik maddesinde fitin, fosfolipid, nükleik asit gibi bitki artığı ve mikrobiyal kökenli maddeler halinde bulunur ve mineralize olmaları ile yarayışlı hale gelirler. Bu olay da organik maddenin C / P oranı ile ilişki gösterir. Oran < 200 - 300 aralığında olduğunda mineralizasyon hızı yükselir, > 300 olduğunda ise mineral fosfat özellikle asidik topraklarda bol bulunan kolloidal Fe, Al ve Mn oksitleri tarafından tuzları halinde, veya silikat killerine adsorbe olarak immobil hale geçer, fikse edilir ve yararlı fosfor azalır. Fiksasyon%98 - 99.9 gibi yüksek oranlara kadar çıkabilir. Kireçli alkalin topraklarda da çözünmez Ca fosfat halinde çökelir.




Kükürt Beslenmesi özellikle sülfat iyonu alımı ile olur, zararlı derişime ulaşmamış SO2 gazı halinde havadan da alınabilir. S eksikliği N eksikliğine benzer şekilde özellikle yaşlı yapraklarda sararma ve kuruma ile dökülme, protein kaybı ve karbohidrat birikmesi görülür. Kök gelişimi geriler, nodüler N2 fiksasyonu azalır.

Toprakta -SO3, trioksit olarak ölçülür ve fosfor gibi organik madde ile yakından ilişkilidir. Toprak organik maddesinin bozunması ile H2S olarak açığa çıkar, bakterilerin aktif olduğu topraklarda okside edilerek tutulur ve sülfatları halinde bitkilerce alınır. Fosfattan farklı olarak tuzlarının yıkanma ile kaybı ve kurak veya yarı - kurak iklimlerde B tabakasında birikimi söz konusudur, bu nedenle de tarımda fosfat gübresi içine katılarak takviyesi gerekir. Derin köklü bitki örtüsünün biyomas artığı ormanlarda çevrimi sağlar. Günümüzde asit yağmurları da bu çevrime katkıda bulunmaktadır.




Potasyum Beslenmesi farklılık gösterir, çünkü K inorganik anyonlarla veya organik asitlerle yaptığı tuzları halinde özsuda veya adsorbe durumda kalır. Bu nedenle de bitki artıklarından hızla toprağa karışır.

Genelde bitkilerin ve özellikle gramine türlerinin K gereksinimi N gereksinimine yakındır, N2 fikse eden baklagillerde ise tüketilen Ca > K dur ve bu ilişki türler arası rekabette önemli yer tutar.

K büyük oranlarda vejetativ organlarda bulunduğundan eksikliği önce yapraklarda kendini gösterir e lekelere, renklenmelere neden olur. Toprakta bol olması halinde ise gereksiz tüketimi söz konusudur, bu nedenle de büyüme mevsimi erken başlayan türler geç olanlara karşı K üzerinden rekabet gücü kazanır. Bu gereksiz tüketim eğilimi bitki içinde de dengesizliğe yol açabilir, çünkü K tercihi bitkinin özellikle Ca gereksinimini karşılama kapasitesini düşürür.

Bitkilerde toprakta olduğu gibi bu açıdan sabit bir katyon eşdeğeri kapasitesi vardır ve K, Na, Ca ve Mg tarafından paylaşılır.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:39:57 +0000
Konu: Toprağın Mineral Madde Verimliliği - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10558&Itemid=0#10558 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10558&Itemid=0#10558
Topraktaki su iyi bir çözücü olduğundan serbest haldeki, çözünür iyonik mineral maddelerin çözünmesini sağlar ve bitkilerin en kolay şekilde besin elementi sağlayabildiği toprak çözeltisini oluşturur. Bu çözeltideki iyonların bitki köklerince tüketilmesi ile doğan kimyasal potansiyel ile çözelti toprak taneciklerinden ve toprak organik maddesinden çözünebilir iyon çeker. Yukarıda bitki hücreleri için anlatılmış olan ve canlılık olayları ile doğrudan ilgili olmayan pasif kuvvetlerin etkili olduğu mekanizmalar ile toprak çözeltisi ve toprak tanecikleri arasında dinamik dengeler kurulur. Bu dengeler toprak çözeltisinin bileşimini belirler.

Toprak çözeltisinin iyonik maddelerce zenginliği çözeltinin elektriksel iletkenliği ile ölçülür.

Canlı materyalden farklı olarak toprağın pH değeri geniş bir aralıkta değişir. Canlıların solunumla çıkan CO2 in suda çözünmesi ile oluşan bikarbonat (HCO3 - ) ve metabolik olarak sentezlenen organik asitlerden bazik karakterli metal hidroksitlerine kadar açılım gösteren maddeler yanında red-oks tepkimeleri ve özellikle amfoter karakterli proteinler arasındaki dengelerle sağladıkları aktif tamponlama kapasitesi ürünü olan fizyolojik pH aralığı toprak için söz konusu değildir. Toprağın pH değerinin farklılığı ise toprak çözeltisindeki mineral elementi kompozisyonunda büyük değişikliklere yol açar. Çünkü maddelerin iyonlaşarak çözünmeleri yanında iyon değişimi olayları pHa bağlıdır.

Asidik ve alkali veya nötr topraklar için seçicilik bitki türlerinin farklı yayılışlar göstermesine neden olan çok önemli bir etmendir. Bunun da nedeni bu farklı toprak tiplerinin bitkilere sağladığı besim elementi kompozisyonunun da çok farklı oluşudur.

Toprağın tamponlama kapasitesi, yani pH değişimlerine karşı direnme gücü toprak taneciklerinde ve bitki artıklarının bozunması ile oluşmuş olan toprak organik maddesi, humusda adsorbe edilmiş olan iyon kapasitesi ve bileşimi ile iyon değişimine girebilen iyon miktarı ve bileşimine bağlıdır.

Bu ilişkiler toprak çözeltisinin aktüel pH değeri, çözünmüş besin elementi yanında depo pH değeri ve değiştirilebilir katyon kapasitesi (CEC) ile belirtilir. Genelde K+, Na+, Ca++ ve Mg++ un mek.gr. olarak çözünür tuzları haline geçirilmesi için gereken H3O derişimi veya tersi olarak belirtilir ve 20-200 mek=mg H+/kg. toprak aralığında değişir.

Toprak mineral maddesinde ortalama %70-80 oranında silis, %10-15 alümina, %5 kadar demir oksitler, % 2 civarında potasyum oksit, %1 kadar kalsiyum oksit ile aynı oranlarda mağnezyum oksit bulunur ve diğer tüm element oksit ve tuz formları ancak %3 oranı civarındadır. Yani temel olarak toprak silikatlar ile oksitler ve organik maddeden oluşur, su e haa içerir. Toprak azotlu mineral içermez, çünkü bu inorganik azot tuzları yüksek sıcaklıklarda durağan yapılı değildir ve mağma soğurken gazlaşmışlardır. Bundan dolayı atmosferin %78i azot gazıdır. Toprakta azot organik maddede bulunur. Bu nedenle de uzun süre bitki örtüsüz kalan ve mikroflorası zayıflamış topraklar azotça fakirleşir. Toprağın azotça zenginliği humus adı verilen, nemli ortamda mikrobiyolojik aktivite ile bozunmuş organik madde miktarına bağlıdır. Humus mineral partiküllerini çevirerek örter ve koyu kahve rengini renk verir. Bunun en tipik örneği kahverengi orman toprağıdır.

Humus kolloidaldir, oluşumu gereği toprağın en üst tabakasında, toprağın A horizonunda yığılır. Bunun altındaki B tabakası genelde killi, Al silikatlarınca zengin tabakadır. Bu en ince tanecikli Al silikat mineralleri tabakası da kolloidal özelliği nedeniyle su adsorbe ederek şişme özelliğine sahiptir. Al silikatların zamanla bozunma eğilimleri farklıdır, bu nedenle toprak yaşlandıkça B tabakasında bozunmaya daha dayanıklı olan Al silikatlar kalır, bozunanlar daha alt tabakalara iner. Çünkü A tabakası güneş, rüzgar ve yağış ile donma ve çözülmenin etkilerine açıktır. Sonuç olarak toprak yaşlanması üst tabakada dirençli ve toprak çözeltisine yeni mineral madde sağlama kapasitesi düşük tabaka oluşmasına neden olur. Çok yaşlı topraklarda killerin büyük kısmı süzülen su ve yerçekimi etkisiyle B tabakasına toplanır ve A - B horizonları farklılaşır. Erozyona uğramadan çok yaşlanan topraklarda B horizonu da aynı şekilde fakirleşir. Erozyon ile üst tabakaları sürüklenen topraklar organik madde ve kilce fakirleştiğinden verimliliğini kaybeder. Eğimli yerlerde bitki artıklarının ve organik maddelerin sürüklenmesi sonucu aynı anakayadan oluşan topraklar düz arazidekinden farklı yapıda olur.

Toprakların temel karakteristikleri oluşum kaynağı olan anakayanın özelliklerine bağlıdır. Anakayanın jeolojik devirlerdeki temel özellikleri ve parçalanma eğilimleri, topografya, etkisinde kaldıkları iklim koşulları gibi etkenlere göre mineralojik ve kimyasal özellikleri farklılık gösterdiğinden üzerlerinde oluşan topraklar da çok farklı olur. Ayrıca anakayanın su altında kalması ile üzerinde sedimanter kayaç oluşması gibi ikincil gelişmeler etkili olur. İklim de aynı anakayadan oluşan topraklar arasında farklılıklara neden olan önemli etkenlerdendir.

Sonuç olarak toprak anakaya, topoğrafya, iklim ve bitki örtüsü ile süreç, tarihçenin ürünüdür. Bu 5 değişkenin 10(5) farklı tip oluşturması mümkündür. Temel kimyasal yapıları ise alüminyum ve demir silikatlar, yani Si, Al ve Fe ile Oksijenin ana elementleri olması, önemli miktarlarda Ca, Mg ve K ile Na içermeleri nedeniyle benzerdir.

Bu katyonlar topraktaki silikat ve karbonatların bozunması ürünüdürler, toprak organikmaddesine bağlanmadıklarından anak iyondeğişimi dengesine girdikleri oranda toprakta tutunabilir, aksi halde yıkanarak derinliklere doğru süzülürler.

Esas makroelementlerin diğer grubu olan azot, fosfor ve sülfür ise organik maddeyle yakın ilişkili olan elementlerdir ve organik madde bozulumu ile toprağa karışırlar.

Fe ve Al gibi polivalentlerin iki değerlikleri hidroksille ve ancak bir değerlikleri diğer bir anyonla birleşir. Fosfatın -1, 2 veya üç değerlikli formlarının birbirine oranı ise toprak pHdeğerine bağlıdır.

Topraklar içerdikleri kum, silt, kil ve organik madde oranlarına göre tekstür sınıflandırması sisteminde kum, kil ve silt üçgenine yerleştirilen organik maddeli kum, kumlu organik madde gibi sınıflara ayırılır. Bu sınıflandırma elek analizine, yani tanecik boyutlarına göre oranlamaya dayanır. Killer, kolloidal düzeye kadar çok ince taneciklere kadar ayrışmış toprak mineralleri karışımıdır. Bu incelme mineral kristallerinin parçalanmasına kadar ilerlemiş olduğundan anyonik ve katyonik bileşikler içerirlerse de çok büyük oranda - yükler hakimdir ve bu nedenle killi toprakların CEC değeri yüksektir. Bu kapasitenin hidroksonyum veya Ca, Mg, K veya Na tarafından doyurulması toprağın depo pH değerini belirler.

Topraktaki K kaynağı genellikle Al silikatları olan biyotit, muskovit gibi minerallerdir ve depo K oranı yüksektir. Fakat bitkilere yarayışlı K oranı düşük olduğu gibi bunun bir kısmı da az yarayışlıdır. Çünkü K lu silikatların bozunma ürünlerindeki K tuzları büyük oranda kolay çözünüp suyla yıkanır maddelerdir ve toprak CEC inin büyük kısmı H+, Na+, Ca++ ve Mg+ tarafından kullanılır. Çünkü K+ un su zarfı / iyonik çekim kuvveti oranı diğerlerinden büyüktür ve tipik olarak kapasitenin %5 ini kullanabilir, diğer kısmını Ca >% 60, H >%20, Mg>%10 oranında paylaşır. Bu üç K fazı arasında kinetik bir denge vardır ve tipik oranları >%90 depo, % 1 - 2 tam yarayışlı çözünür K fazı, aradaki fark da değiştirilebilir fazdır. Bu fazlar arası dengeler de organik madde ve kil, mineralojik bozunum düzeyi, K ile değişim kapasitesi rekabeti gösteren katyonlar, toprak nemi gibi etmenlere bağlıdır. K+ su sferi genelde birçok killerin kristalografik kafes yapısına uyumlu olduğundan adsorpsiyonu ve iyon değişim kapasitesine girmesi kolay olmakta ve bu sayede bitkilere sağlanması süreklilik kazanmaktadır. Ancak kaolen gibi su alarak şişme özelliği düşük olan bazı killer ile uyuşmadığından toprakların K değişim kapasitesi farklı olmaktadır. Önemli bir etmen de toprak pH sıdır, asitleşme H3O rekabeti ile, alkalileşme ise su sferi küçük ve iyonik kuvveti daha çok olan Ca+2 rekabeti ile K bağlama kapasitesini azaltır, bu nedenle tipik olarak pH 5.5 - 8.5 aralığında değişebilir K oranı artar. K+ bağlayan killerin tutma kapasitesi için benzeri özelliklere sahip amonyum da rekabet eder.

Ayrıca toprağın donması ve çözülmesi, ıslanıp kuruması olaylarının tekrarı da değişim kapasitesini arttırırken çözünmüş K miktarını azaltır. Yağış bitki örtüsü zayıf toprakta K yıkanması ile kaybına neden olur ve bu nedenle seyrek, düzensiz ve şiddetli yağış alan bölgelerde bitki örtüsünün giderek daha da zayıflamasına neden olur. Bitki örtüsü yeterli olan yörelerde de otlatma, hasat gibi olayların tekrarı aynı şekilde etkili olur. Çünkü, ancak derindeki yıkanmış K kapasitesini kullanabileek derin köklü bitkiler ve taban suyuna kadar inen K un yüzeydeki buharlaşmanın emme kuvveti ile dipten K çekmesi dışında toprakta N gibi K döngüsü yoktur.


Kum oranı yüksek ve kili az topraklar su tutma kapasitesi ve mineral verimliliği düşük topraklardır. Havalanmaları iyidir ve suyu kolay alırlar. Bu nedenle de organik maddeleri yüksekse verimli topraktırlar.

Killi topraklar iyi tekstürlü topraklardır, iyon değişim kapasiteleri yüksektir, yalnız yaşlandıkça bu kapasiteleri azalır, toprak çözeltisiyle birlikte iyonları alt tabakalara doğru yıkanarak (leaching) kil dağılımı A zonunda %10, B zonunda %50 oranına kadar çarpılabilir. Nemli ılıman bölgelerde verimlilikleri yüksektir, ancak derindeki kil tabakası şiddetli yağışlarda taşmaya da neden olabilir.

Kurak ve sıcak bölgelerde ise az killi topraklar daha yüksek verim sağlar, çünkü üst tabakadaki kilin tuttuğu su buharlaşarak kaybolur ve bitki köklerine ulaşamaz. Buralarda ancak saçak köklü ve yüzeye yakın kök sistemi olan bitki türleri yaşamlarını sürdürebilir. Böyle ortamlarda kilin aşağı tabakalar indiği yaşlı topraklar daha yüksek verimlilik sağlar. Yaşlı topraklarda C horizonunda biriken kum e siltin bozunarak kile dönüşmesi de görülür.

Kum, kil ve organik madde dengesi iyi olan ve derin üst tabaka yeterli su tutma ve iyon değişimi, düşük buharlaşma ve yüksek su geçirgenliği (permeabilitesi) ile ideal üst horizon tabakasıdır. B tabakasında yeterli kil bulunursa süzülen su da bitkilerce kullanılabilir ve buharlaşma halinde de yukarıya yönelerek su deposu oluşturur.

Yeterince killi topraklar topaklanarak ideal strüktür sağlarlar, kumlu veya siltli ve organik maddeli olanlar ise masif yapılar oluşturur ki bunların porozitesi çok düşüktür.

Toprak taneciklerinin agregalar halinde topaklanması, fungus ve aktinomiset miselleri, kolloidal kil taneciklerinin katyonları ile organik maddelerin anyonları veya kil anyonları ile organik anyonların mineral katyon kelatları halinde birleşmesi gibi mekanizmalarla olur.

Organik madde en üst tabakanın % 1 - 6 sını, ortalama olarak %3 ünü oluşturur. Kuru ağırlık olarak %20 civarında organik madde içeren topraklara organik, diğerlerine mineral toprak adı verilir. Organik madde bitki ve hayvan artıkları, bozunma ürünleri ve canlı eya ölü mikroorganizmaları içerir. Organik madde azot kaynağıdır ve özellikle humus su tutma kapasitesini, iyon dezorpsiyonu ve değişimi kapasitesini arttırarak bitkilerin büyüyüp, gelişme şansını arttırır.

Kimyasal ve biyolojik ayrışma ve dönüşümler sonucunda kolloidal, gri - kahverengi - mor - siyah renk aralığında ve ortalama olarak % 60 C, % 6 N ile P ve S içeren humus meydana gelir. Bakteriler, fungi ve protozoa ile mikro artropod, solucan gibi canlıların etkinlik ürünü olarak meydana gelir. Bol miktarda polimerleşmiş organik asitleri içerir. Humik asit adı verilen bu yapı jel halinde, kil tanecikleri arasında çimento oluşturarak sağlam bir su ve iyon tutucu yapı meydana getirir. Renk polimerleşmenin ilerlemesi ile koyulaşır. Humuslaşma bitki artıkları, mikro populasyonların etkinlik oranları ve ortam şartları ile toprağın mineralojik yapısına göre farklılıklar gösterir ve buna göre gerek humus tipleri, gerekse topraklar sınıflandırılır. Örneğin mor tip humus asidiktir ve özellikle soğuk bölgelerdeki iğne yapraklı ormanlarında görülür, fulvik asit denen az polimerleşmiş humik asit podzoller adı verilen toprakları oluşturur. Humus tipi podzollerin kil oranını değiştirmesine göre de alt toprak tiplerini ortaya çıkartır.

Canlı artıklarında C/N oranının düşük oluşu mikrobiyal aktiviteyi arttırarak bozunmayı hızlandırır. C mikroorganizmalar tarafından kullanıldıktan sonra CO2 olarak salındığından zamanla toprak organik maddesindeki C/N oranı düşer e bu oran 1/17 oranına geldiğinde mikroflora azotu kendi metabolizması için kullanamaz hale gelerek NH3 halinde salgılar ve toprak organik maddesi bozunması bu iki gazın çıkışı ile sürer. Oran 1/11 civarına indiğinde de organik madde bozunması dengeye yaklaşır ve yavaşlar.

Kayaçlarda azotlu mineral bulunmaması, mağmanın soğuması sırasında azotun gaz halinde atmosfere geçmesi nedeniyle yeryüzündeki tüm azot canlılar tarafından fikse edilmiş olan azottur. Havadaki azot kozmik ışınlar ve yıldırım düşmesi gibi enerji sağlayan olaylarla toprakta fikse edilebilirse de bu önemsiz düzeydedir.

Havadaki azotun fikse edilmesini, bitkiler tarafından kullanılır hale getirilmesinde rol alan mikroorganizmalar Azotobacter, Beijerinckia, Clostridium, Nitrobacter, Nitrosomonas ile bitkilerle ortak yaşayan Rhizobium ve Spirillium bakterileridir. Rhizobium Leguminosae ve Mimosoidae familyaları cins ve türleri bitkilerin köklerinde ortak yaşayarak azot fikse eden nodüller oluşturduğundan, Spirillium ise Graminae türleri simbiyontu olarak diğer serbest yaşayan cinslerden farklıdır. Azotobacter hava azotu fiksasyonunda rol alan ototroflar arasındaki en önemli gruptur ve tümü toprak organik maddesinde C/N oranı yüksek olduğunda çoğalıp etkili olmaya başlarlar. Serbest azot termodinamik açıdan çok kararlı bir molekül olduğundan tepkimeye sokulması için çok enerji gerekir. Bu açıdan azot fikse eden bakterilerin canlılığın sürmesindeki rolü fotosentetik canlılar kadar önemlidir.

Tipik olarak toprak üst tabakasında %3 - 5 oranında olan organik maddede %5 civarında azot bulunur. Oran bunun altına doğru azaldıkça bu bakteri grubunun etkinliği artar. Karbohidratları kullanarak havanın azotunu amonyak ve nitrata çevirirler. Ortalama olarak 1 ton topraktaki 100 kg. karbohidratı uygun nem ve sıcaklıkta 20 günde tüketirler, arazi koşullarında ise 1 dönümde ancak 10 - 15 kg. azotlu biyomas oluştururlar. Fakat ortamda diğer mikroorganizmalarca sağlanan inorganik azot bileşikleri varsa tercih ederler. Mavi - yeşil alglerden Anabaena, Nostoc cinsleri de havanın azotunu fikse edebilen canlılardır.

Bakterilerle funguslar arasında bulunan aktinomisetler gene kalsiyumca zengin ve otların hakim olduğu topraklarda bulunur, funguslar ise asidik topraklara dayanıklıdır ve orman topraklarında boldurlar, bakterilerden daha az sayıda olmakla birlikte toplam kütleleri daha yüksektir. Toprakta mikrobiyolojik aktivite artışına paralel olarak onlarla beslenen protozoa da artarsa toprak organik madde artışına önemli katkıda bulunur.

Topraktaki amonyak ve amonyumu nitrata oksitleyen ototrofik nitrifikasyon bakterileri çevrimi nemli ve sıcak, iyi havalanan toprakta en etkin olarak yürüten aerobik canlılardır. Enerjiyi canlı artıklarından, azotu havadan sağlayan bakteriler yanında Leguminosae ve Mimosoidae türlerinin kök nodüllerinde yaşayan ve enerji ile karbon gereksinimini bitkiden sağlayan bakteriler de vardır. Nitrifikasyon yüksek sıcaklıklarda solunumun artışı sonucu fosfor dekompozisyonunun da maksimum olmasını sağlar. Genellikle kalsiyum gereksinimleri yüksek olduğundan hafif alkali topraklarda gelişirler. Nemli, sıcak ve iyi havalanan hafif alkali topraklarda 1 gr. toprakta yoğunlukları 1 milyar bakteri / 1 gr. toprağa kadar yükselebilir.

Amonyaklaşma canlı artıklarının anaerobik ortamda mikrobiyal bozunma ürünüdür ve havaya karışır veya amonyum hidroksit halinde çözünür, ya da oksitlenerek fikse edilir.

Nitrobacteriaceae familyasından Nitrosomonas, Nitrosospira, Nitrosococcus ve Nitrosolobus nitrozobakterileri amonyağı nitritlere yükseltger. Bitki ve hayvanlar için toksik olan nitritler ise özellikle Nitrobacter ve Nitrospina, Nitrococcus tarafından nitratlara yükseltgenir.

Organik maddenin bozunması sırasında proteinlerin azotu amonyak haline açığa çıkarsa da suyla hemen oluşturduğu amonyum hidroksit bakterilerce oksitlenerek nitrata dönüştürüldüğünde çözünürlüğü yüksek tuzlar yapar. Cinsler arasında amonyum ve nitrat alım oranları açısından farklılıklar görülür, örneğin bazı Graminae cinsleri özellikle ilk büyüme ve gelişme dönemlerinde amonyumu daha etkili kullanırken pamukta durum tersinedir. Azotobacter, Clostrodium, Nitrosomonas ve Nitrobacter havanın azotunun amonyağa ve daha sonra da oluşan amonyum hidroksitin nitröz asidi üzerinden nitrik aside oksidasyonunu sağlar, son ürün olarak ta CaNO3 başta olmak üzere tuzlar oluşur, bitkilerce alınarak kullanılır. Rhizobium ise legümler ve Mimosoidae türleri ile diğer bazı odunlu cinslerinin köklerinde oluşturdukları nodüllerde azot fiksasyonu yaparlar ve özellikle nötr-hafif asidik, yeterli P, Ca, Mo içeren topraklarda etkilidirler.

Azotobacter alkali, Clostrodium ise asidik topraklarda daha etkindir. Azotobacter C/N oranı 33 den büyük ve P, Ca, Fe ve Mo elementleri yeterli topraklarda yeterli etkinlik gösterebilir.

Toprakta azot iz miktarlardaki N2O, NOx ve daha yüksek olabilen NH3 gazları, NH4+, NO2- , NO3- iyonlarının asit ve özellikle tuzları halinde bulunur. Tuzlar bitkilerce alınamazsa kolayca yıkanarak alt horizonlara iner. Bu nedenle erozyon toprağın azotça fakirleşmesine neden olur. Günümüzde artan hava kirliliği nedeniyle atmosferde biriken NOx gazlarının yağışla toprağa inmesi sonucu oluşan azotlu asitler ve toprakta dönüştükleri tuzları bitkilere önemli oranda azot kaynağı sağlayabilmektedir. Öte yandan azotlu gübrelerin kullanımı da kirletii azotlu gazların oluşumu ile hava kirliliğine, yıkanan nitrit ve nitratlarla da toprak ve su kirliliğine katkı yapmaktadır.

Nemli koşullarda organik maddece zengin ve fakir topraklar arasında da CO2 ve NH3 çıkışı toplamı arasında 1/11 gibi büyük bir fark vardır. Toprağın alt horizonlarında ise C/N oranı 6/1e kadar düşebilmektedir.

Toprak organik maddesindeki proteinler ve peptidlerin bozunması ile amino gruplarını içeren maddelerin bir karışımı oluşur. Bu aminasyon ürünleri mikrobiyolojik aktivite sonucu su ile birleşerek amonyağa dönüşür.

Amonifikasyon sonrası açığa çıkan amonyağın bir kısmı ototrof nitrifikasyon bakterilerince nitrite yükseltgenir. Bu bakteriler enerji kaynağı olarak inorganik tuzları, C kaynağı olarak da CO2 i kullanırlar. Amonyağı oksijenle birleştirerek nitritlere dönüştürürken hidroksonyum açığa çıkışı olur ve bakteriler enerji elde ederler. Nitritlerin oksijenle nitratlara yükseltgenmesi de eksotermiktir. Oksijen gereksinimi nedeniyle bakteryel etkinlik iyi havalanan, kaba tekstürlü topraklarda artar ve toprak organik maddesinin pH değeri biraz düşer.


N2 + 10 H3O + 8 e- ® 2 NH4 + 3O2 ® 2 NO2- + 2 H2O + 4 H3O+ + E ® 2 NO3- + E

nitrojenazlar

Özellikle anaerobik koşullarda organik biyoması sübstrat olarak kullanan ve elektron kaynağı olarak Mo, Fe veya Cu, V içeren nitrit redüktaz etkisiyle denitrifikasyon sonucu serbest N2 çıkışı azot çevrimini tamamlar. Anaerob koşullar N2 benzeri koordinasyon molekülü olan O2 in rekabetini engeller, aerobik koşullarda ise heme proteinleri gibi Fe li O2 akseptörleri ile bakteri rekabeti önler.


Amonyak ve nitrat bitkiler tarafından alınarak organik azot bileşiklerine çevirilebilen azot formlarıdır. Amonyum ise killerce değişebilir ve sabitleşmiş şekilde adsorbe edilir ve çözeltiye geçen oranı düşüktür. Köklerce özellikle iyon değişimi ile alınır. Killerin mineralojik bileşimlerine göre amonyum değiştirme ve fikse etme oranları değişir. Fiksasyon oranı arttıkça mikrobiyolojik veya bitkilerce kullanılabilir oran uzun vadeli olarak düşer. Topraktaki tipik yararlı/ toplam azot oranı %2, organik maddece zengin üst katmanda fikse azot ise %7dir. Derinlere doğru fikse azot oranı %60 a kadar artar. Bu nedenle toprak ıslahı için derin köklü ve azot fikse edebilen nodüllere sahip bitki dikiminden yararlanılır.

Bitkiler genelde nitratın birkaç ppm düzeyindeki miktarlarından yararlanabilir. Çünkü daha yüksek miktarları toksiktir.

Ancak kumul bitkileri organik maddesiz ortamda normal gelişimlerini gösterebilir. Organik madde bozulumu moleküler düzeye kadar sürdüğünden iyon bağlama kapasiteleri yüksektir. Özellikle linyin gibi dayanıklı moleküller CE depo kapasitesini arttırırlar. 1 gr. toprak organik maddesinin CEC değeri 1 gr. kilinkinden daha yüksek olduğundan en verimli topraklar orman topraklarıdır. Organik maddede de CEC > AECdir, çünkü reaktiv grupların çoğunluğunu karboksiller oluşturur.

Sülfür bakterileri de topraktaki S formu dönüşümlerinde çok önemli yer tutar. Topraktaki pirit (-2 değerlikli iyonik FeS2 ) veya FeS, CuS, CuFeS2 içeren mineralleri ve elementel S ü, CO2 i redükte ederek elde ettikleri elektronlarla suda sülfürik asit olarak çözünen SO3 e oksitleyen Thiobacillus türleri gibi kemoototroflar ağır metal toksisitesi ve düşük pH a dayanıklılıkları ile dikkat çekicidirler.

Topraktaki S kaynakları iklim bölgelerinde farklılık gösterir. Nemli iklimlerde özellikle pirit- FeS2, jips - CaSO4 mineralleri halinde bulunur ve tipik olarak %0.01 - 0.15 oranında toplam S ile 50 - 500 ppm çözünür sülfat sağlar. Kurak ve yarı-kurak bölgelerde ise toplam miktarının çoğunu çözünür toprak alkali sülfatları oluşturursa da toplam S %80 -90 oranında organik maddede bulunur. Sülfat killerce, özellikle Al ve Fe oksitleri tarafından AEC çerçevesinde depo olarak tutulabilmektedir.

Organik maddedeki biyolojik S büyük oranda proteinlerdeki -S-H ve S-S bağları ile bağlı olan, az bir kısmı ise çözünür sülfat tuzlarından oluşur. Aerobik koşullarda sülfat mikroorganizmalar ve bitkilerce alınır veya yıkanarak derinlere inerken proteinlerdeki sülfürün bir kısmı oksitlenir, diğer kısmı ise önce redüklenerek hidrojen sülfür gazına dönüşür. S ancak mikrobiyolojik canlıların O2 ile H2S ü tersinir bir tepkimeyle oksitleyerek sülfata dönüştürmesiyle yararlı hale geçebilir. Bu arada toprak asitleşirse de fosfatdan farklı olarak toprak kolloidlerince adsorplanabildiğinden toprağın organik ve kil kolloid miktarı artışı asitleşmeyi azaltır.

Topraktaki S yıkanma ve bitkisel tüketime ek olarak erozyon etkisiyle tükenebilir. Özellikle bazı türler çok S kullanırlar ve toprağı fakirleştirirler, hava kirliliği ve asit yağmurları ise toprağa S sağlar. Topraktaki S genelde %0.05 civarındadır ve üst tabakada 500 kg/dönüm kadar bulunur.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:39:23 +0000
Konu: Kserofitlik ve Su Ekonomisi Ökofizyolojisi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10555&Itemid=0#10555 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10555&Itemid=0#10555



Kurak ve sıcak iklimi olan bölgelere adapte olmuş çeşitli düzeylerdeki bitki taksonlarının geliştirdikleri mekanizmalar temelde dört tiptir:

I. Kuraklıktan kaçanlar: Yağışlı mevsimde çimlenerek hızla büyüyüp, gelişen ve tohumlarını oluşturup kurak dönem öncesi yaşam devrelerini tamamlayan, kurak dönemi tohum halinde geçirenler;

II. Kuraklıktan kaçınanlar: Su kaybını azaltacak morfoloji ve anatomiye sahip olduğu gibi su alımında etkili kök sistemi geliştiren ve özel fizyolojik, biyokimyasal mekanizmalara sahip olan bitkiler;

III. Kuraklığa direnenler: Su depolayarak, alımının mümkün olmadığı dönemlerde bile normal yaşamlarını sürdürecek biyokimyasal ve fizyolojik mekanizmaları olan, su kaybını da en alt düzeyde tutan bitkiler.

IV. İğne yapraklılar, koniferler

Alt gruplar olarak da:

1. Derin köklü ve su kaybını azaltan bodur, dikensi yapraklı, freatofitler

2. Yumrulu veya rizomlu jeofitler

3. Herdem yeşil ve sklerenkimatik iskeletleri olan sklerofiller

4. Kuraklıkta yaprak dökümü veya daha kserofitik olanlarla yenilenmesi ile su ekonomisi yapan odunlular

5. Yapraksız ve etli, yeşil gövdeli olanlar

6. Su depolayan sukkulentler

7. Şiddetli kuraklukta tüm yaşamsal etkinliklerini durdurarak su bulduğunda tekrar canlılık kazanan “resurrecting” dirilen bitkiler.

Çok yıllık bitkiler de mevsimsel değişimlerin getirdiği farklı koşullara karşı bu tür mekanizmaların bir kısmından oluşan gelişmeler ile uyum sağlayarak yaşamlarını sürdürürler. Kışın soğuk koşullarına karşı geliştirdikleri korunma mekanizmalarına benzer önlemlerle kurağa da direnmeye çalışırlar. Örneğin kışın su alımını ve dokularındaki suyu azaltır, su alımı ve büyümelerini tümüyle durdururlar, baharda su alımını tekrar başlatarak üreme etkinliklerini tamamlar ve kurak bölgelerde yaz süresince büyümelerini kısıtlarlar. Sonbaharda kışa hazırlanmaya başlarken kuraklığa dayanıklılıkları da artar ve kışın en üst düzeye çıkar. Kuraktan kaçanlar, adapte olanlar (evading) su kaybını az ve derin stomalar ile azaltan, kalın kütükülalı, küçük yapraklı, derin köklü olanlar, sukkulentler. Protoplazması zarar görmeden dehidrate olan toleranslılar

Kuraktan kaçınanlar su kaybına stoma kapatma ve kütikülar evaporasyonu kısma, etkin su alımı ve iletimi ile yaşam devrini kurak dönemler arasına sığdıranlardır.

Genelde genç doku ve organların, dokuların hücreleri yaşlı olanlardan kuraklık ve soğuğa daha dayanıklıdır. Bu durum gerek yaprak döken gerekse herdem yeşil bitkilerin yapraklarında kendini gösterir. Absisyon, yani dökülme öncesi yapraklar normal ömürlerini tamamlamadan yaşlanır, senesansa uğrar yani ihtiyarlar, sararıp, kururlar. Dokularındaki su ve tüm besin maddeleri boşalır ve gövde üzerinden genç yapraklara gönderilir. Tıpkı hayvanlardaki yavruları koruma içgüdüsü gibi bitkilerde de genç ve büyüme potansiyeli olan organları koruma mekanizmaları vardır. Graminelerin kurağa dayanıklılıkları hızlı büyüme dönemlerini tamamlayınca azalır ve kurakta büyüme hızları düşer, yaşam devirlerini tamamlayabilmek için bodur kalır ve daha erken tohum verirler.

Kuraklık yeni gelişen yeraltı ve yerüstü organlarının dokularında da linyin / sellüloz oranı artışına neden olur. Bunun korunma ve adaptasyon mekanizması olarak bitkiye sağladığı avantaj ise linyinin hemisellüloz ve sellülozun hidrojen bağları ile adsorbe ederek ve zincirleri arasında tuttuğu su oranının %30 - 50 daha az oluşudur. Bu sayede de odunlaşmış çeperler üzerinden yeni büyüyen ve su gereksinimi yüksek olan hücrelere su iletimi daha bol ve hızlı olur.

Kserofitik bitkilerin birçoğunun yapraklarında kokularından kolaylıkla algılanan uçucu yağ yapısında maddeler vardır. Bu maddelerin buharlaşması, terleme hızı düşük olan yaprakların serinlemesini sağlar.

Hücre fizyolojisi açısından bakılınca görülen ilişki ise hücrede vaküolün oluşarak büyümesi ile dayanıklılığın azalmaya başlamasıdır. Örneğin şişmemiş tohumun embriyosu suyunu tümüyle kaybetmeye bile dayanıklıdır. Bekleneceği üzere bu ilişkilere aykırı bazı durumların varlığının gözlendiği olmuştur.

Beklendiği gibi kök sistemini hızlı geliştiren, derin ve yaygın olduğu kadar büyük kütleli kökü olan bitkilerin sıcak veya soğuk kurak dönemlere dayanma gücü daha fazladır. Örneğin Pinus sylvestris ve Eucalyptus türleri toprak yüzeyine yakın lateral yayılan köklerden dibe doğru inen kökler geliştirdiklerinden kurağa dayanıklıdır. Çöl bitkilerinde 18 metreye kadar inen kök sistemleri görülmüştür. Bazı meşe türleri gibi bazı ağaçlar ise köklerinin derine inmesi yanında kök hücrelerinin saldığı asitlerle kalker kayaları gibi yumuşak ve su depolayan kayalara sızarak kayalardaki suyu bile kullanır. Diğer önemli bir parametre ise emici tüy çevrim hızıdır.

Stomaların sıklığı, çukur konumu, kapanma oranı ve hızı, kütikülar terleme hızı ile kütikülanın yaprağın ısınması ile su kaybına neden olan kızılötesi ışınları yansıtma özellikleri, Stipa ve Festuca türleri gibi bazı bitkilerin yaprak ayalarının su stresinde kıvrılarak yüzey küçültmesi, güneşin geliş açısına göre büyüme ve yaprak dizilişi asimetrisi gibi mekanizmalar da cinsler ve türlerin korunma mekanizmaları arasında yer alır.

Genelde kserofit bitkilerde su oranının mezofitlerden daha yüksek oluşu da oluşmuş olan korunma mekanizmalarının sonucu olan fizyolojik bir mekanizmadır.

Tüm bu mekanizmaların sağladığı dayanıklılığın yanında etkili olan protoplazma fizyoloji ve biyokimyası özellikle diğerlerinin sınırlarına gelmesi halinde de tümüyle önem kazanır. Her stres dönemi etkilediği bitkinin sahibi olduğu genetik potansiyel çerçevesinde dayanıklılık mekanizmalarını harekete geçirdiğinde bitki aynı yöndeki daha şiddetli strese de hazırlık yapmış olur. Öte yandan sınır plazmolizden itibaren protoplazma üzerinde mekanik zorlama başlar ve zararlı olur, hatta membranlarda çatlama ve yırtılmalar dahi görülür. Bu nedenle de stresin kısa sürelerle tekrarlanması daha zararlı etki yapar.

Kuraklık protoplazmanın akışkanlığını azaltıcı ve Ca/K oranının arttırıcı etki yaparak porların su geçirgenliğini azaltır. Yeni araştırmalar su stresi etkisi ile başlayarak yürüyen senesans olayındaki metabolik değişimler ile doğal yaşlanma sonucu olan ihtiyarlama sonucu olan metabolik madde boşalmasının birbirine çok benzer olmasına karşılık hidrolitik ve oksidativ enzim proteinleri ile aktivitelerinin farklılık gösterdiğini ortaya koymuştur.

Günlük su miktarı değişimlerinin incelenmesi fotosentetik aktivitenin artışına neden olan ve nişasta taneleri gibi su oranı düşük taneciklerin biriktiği saatlerde kuru ağırlığa oranla su yüzdesinin arttığını, yapraktaki bu kuru maddelerin boşaldığı saatlerde yükseldiğini göstermiştir. Bu da taze ağırlığa oranla su yüzdesinin değil suyun toplam miktarının su ekonomisinin göstergesi olduğunu göstermiştir.

Kserofitik karakterlerin, kalın kütikül, sukkulens, balmumsu örtü tabakası, küçük veya dikensi yaprak, çukur stoma, çok trikom, küçük hücreler, linyinleşme özelliklerin her zaman düşünülen sonucu sağlamadığı görülmüştür. Örneğin çöl bitkilerinin terleme düzeyi mezofitlerden yüksek olabildiği, Verbascum tüylerinin alınması gibi uygulamaların terleme düzeyini arttırmadığı, trikomların su kaybını azaltıcı değil yüksek su kaybının sonucu olduğu gibi bulgular tipik kserofitik karakterlerin fizyolojik dengelerle birlikte bir bütün oluşturduğunu göstermiştir.

Kserofitlerin tipik yapıları çok farklı ekolojik koşullarda da görülebilir:

Bitki örtüsünde çöllerden tuzlu, soğuk, rüzgarlı, aydınlanma şiddeti yüksek yüksek rakımlı yerlere kadar açılımlar görülebilir. Örneğin çok farklı familyaların kendileri için atipik bazı cins ve türleri sukkulent özellikte olabilir.

Suyun protoplazmadaki termodinamik aktivitesi önemlidir ve bağıl değeri, aynı sıcaklık ve basınçta ölçülen bir su emici materyalin üzerindeki buhar basıncının saf su üzerindeki doymuş buharın basıncına oranıdır.

Hidratür ise = bu p/po oranı x 100 dür ve hava nemini, çözelti veya hidrofil cisim üzerindeki bağıl su basıncını, % termodinamik bağıl su aktivitesini tanımlamakta kullanılabilir.

Bitki hidratürü terimi protoplazma hidratürüdür, yani hücreler arası boşluk ve çeperleri içermez. Vaküollü hücrelerde özsu hidratürü ile dengededir. Protoplamik şişme ile özsu ve dış ortam arasında ilişki vardır ve özsu hidratürü osmotik potansiyel tarafından belirlenir.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:36:47 +0000
Konu: Bitkilerde Su İletimi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10554&Itemid=0#10554 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10554&Itemid=0#10554
Emici tüylerin sıklığı ve yenilenme hızı köklerin beslenme etkinliğinde önemli yer tutar ve bitki taksonları arasındaki rekabette çok önemli yer tutarsa da suberinleşmiş bölümler de lentiseller aracılığı ile bu kapasiteye önemli oranda katkıda bulunur. Toprak çok kuru veya soğuk olduğunda kök büyüme hızı çok büyük oranda düşer ve kök sisteminin süberinleşmemiş, hızlı büyüyerek toprağın nemi kullanılmamış kısmına doğru yürüyen kısmın oranı çok azalır. Buna karşılık kurak yaz aylarında ve herdem yeşil bitkilerde kış aylarında da terleme sürer, bu dönemlerde gerekli su alımının lentiseller ile çatlak ve yaralardan yayınımın oranı artar. Ölü kökler de suya karşı hiç direnç göstermediklerinden önemli katkıda bulunurlar.

Özellikle odunlu bitkilerin köklerinin su ve suda çözünmüş besin elementi alınımında mikorhiza adı verilen mantarlar önemli rol oynar. ve ekto-mikorhiza şeklinde ikiye ayrılan, Korteks hücrelerinde misel ve kök yüzeyinde hif oluşturan endo- ve dışta gelişip korteks hücreleri arasına giren ekto- mikorhiza tipleri beraber gelişebilir ve toprağın su miktarına göre oranlarında değişim görülür veya kök sisteminin ana kök dışında ince köklerden oluştuğu sistemlerde yalnız endomikorhiza gelişir.

Abietinae, Salicaceae, Betulaceae ve Mimosoidae familyaları ağaçları uzun ve kısa köklerden oluşan kök sistemlerine sahiptir. Hızlı büyüyen ve çok yıllık uzun köklerde mikorhiza gelişmezken 1 yıl ömürlü lateral kısa köklerde gelişir ve dallı yapıları ile kökün emici yüzeyinin çok artmasını sağlarlar. Özellikle verimsiz topraklarda ağaçların beslenmesine büyük katkı sağlarlar. Bu nedenle de erozyona uğramış toprakların ağaçlandırılmasında köklendirilmiş çeliklere mikorhiza inokülasyonu yapılması önerilir. Mikorhizanın gelişimi için toprak suyunun tarla kapasitesine yakın ve köklerdeki karbohidrat oranının yüksek olması gerekir, toprak fosfor ve azotça fakir olduğunda büyüme yavaşlar kökte karbohidrat birikebilir ve mikorhiza hızla gelişir. Bu da erozyona uğramış fakir topraklarda sık görülen bir durumdur.

Epidermisden kortekse kadar enine iletimin bir kısmı plazmodezmler aracılığı ile olur ve bu enterkonekte sitoplazma sistemine simplazm adı verilir. Kaspari şeridine kadar olan su ve mineral iyonlarının iletiminin önemli bölümü ise korteks hücre çeperleri üzerinden gerçekleşir.

Kaspari şeridi hücrelerinin çeperleri yağ asitleri polimeri olan süberinli ve sellülozik olmayan, pektin gibi polisakkaritler yanında az miktarda protein ve sağlam bir yapı oluşturmalarını sağlayan Ca ve diğer bazı makroelementler yanında silikatlar içeren çeperlerdir. Pektin esas olarak 1,4-bağlı a-D-galakturonik asitten oluşur ve karboksil gruplarının ( - ) yükleri Ca kelasyonu ile çok sıkı bağlı zincirli sağlam yapının oluşmasını sağlar. Bu anyonik yapı katyon / anyon alım dengesini katyonların lehine çeviren ve plazmalemmadan çok daha etkili şekilde iyonlar ve diğer maddelerin alımını sağlayan yapıyı oluşturur.

İyonların hücre çeperlerini enine olarak geçmelerini ve plazmalemmaya da ulaşmalarını sağlayan ana mekanizma çeper porlarını dolduran su kanallarında gerçekleşen yayınımdır. Hücre çeperlerinin ve çepere bitişik GSA yayınım sabiteleri plazma membranlarınınkinden 10 - 100 000 kat daha fazladır ve plazmalemma kanalları genelde hücrelerin yüzey alanının ancak %0.1 - 0.5 kadarını oluşturur.

Ksilemdeki iletim hücrelerinin hücre çeperlerindeki geçitler üzerinden de benzer şekilde enine iletim olur. Ksilem parankiması hücreleri de depo parankiması görevine sahip olan canlı hücrelerdir. Kökteki canlı hücrelerin canlılıklarını sürdürebilmeleri, büyüme, gelişme ve bölünmeleri, aktif alım ile iletim gibi enerji gerektiren etkinlikleri için organik madde sağlarlar. Yeşil yerüstü organlarında üretilen bu maddeler floem tarafından sağlanır.

Terleme - transpirasyon su ekonomisinde ve dolayısı ile de mineral beslenmesinde çok önemli yer tutarsa da terleme olayı fotosentezle de çok yakından ilişkili olduğundan fizyolojisi daha sonra incelenecektir.

Terlemenin yarattığı su potansiyeli farkı ile sağladığı emiş gücü yanında kılcallık ve suyun yüksek yüzey geriliminin sağladığı kohezyon kuvvetiyle su ağaçlarda toprağın derinliklerinden taçlarına kadar iletilmektedir.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:35:52 +0000
Konu: Toprak Yapısı ve Su Verimliliği - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10553&Itemid=0#10553 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10553&Itemid=0#10553
Toplam toprak su stresi, (Total soil moisture stress) konuya enerjetik açıdan yaklaştığı için bu konudaki en bilimsel terimdir. Konuya toprakta bulunan suyun serbest enerjisini azaltan iki temel kuvvet grubunun etkinliği çerçevesinde yaklaşır ve toprak suyunun serbest enerjisini azaltan bu iki grubu :

· Toprak suyu tansiyonunun ögeleri olan hidrostatik kuvvetler, yerçekimi ve adsorpsiyon kuvvetleri,

· Toprak çözeltisinin osmotik kuvvetleri olarak tanımlar.

Hidrostatikler bilindiği gibi su basıncı, yüzey gerilimi gibi kuvvetler, adsorpsiyon kuvvetleri de su ile toprak kolloidlerini oluşturan kil gibi mineraller ve organik maddelerle su arasında etkili olan, suyun yerçekimi etkisini yenebilmesini sağlayan kuvvetlerdir. Osmotik kuvvetler de topraktaki su çözeltisinin içerdiği iyonlarla ilişkilerinin sonucu olan kuvvetlerdir. Toprak çözeltisinde çözünmüş iyon derişimi suyun azalması ve çözünür iyon miktarı artışı ile artar. Yani toprak kurudukça su alımı zorlaşır, kuraklığın zorlayıcı etkisi otokatalitik bir artış gösterir.



Toprak, kaynağı olan anakaya üzerinde bulunan ve dünya ortalamasına göre 50 - 60cm. kalınlığındaki tabakalı yapıdır. Değişik oranlardaki kaya ve çakıllar ile kumdan oluşan, su tutma kapasitesi düşük veya çok düşük olan, kil ve silt gibi ince taneli, su tutuculuğu olan mineral maddeler ile canlı artıkları ve bozunma ürünleri olan humusu içeren ve su tutan organik maddeler, sulu toprak çözeltisi ile hava ile memeliler ve sürüngenler ile solucanlardan funguslar, mikroalgler ve bakterilere kadar geniş bir açılım gösteren canlılardan oluşur. Bu karmaşık yapısı nedeniyle de çok dinamik bir yapıdır.

Kaba kum adı verilen 0.2 - 2mm. çapındaki tanelerden daha büyük çaplı olan çakıl ve taş parçaları toprağın iskeletini oluşturur. Kaba kum ve 0.2 - 0.02 mm çaplı ince kum, 0.002 - 0.02 mm. çaplı silt ve bundan daha küçük taneli kil ise su tutma kapasitesine çapın küçüklüğü oranında katkıda bulunan kısımdır. Toprağın iskeletini de içeren yapısına toprağın strüktürü, iskelet dışında kalan kısmının özelliklerine toprağın tekstürü - dokusu denir.

Bu katkıda bulunan kısımların oranı da toprak tekstürü adı verilen ve toprak sınıflandırılmasında kullanılan temel özellikleri oluşturur: Çakıllık, kumul, münbit - verimli, siltli, killi toprak ana tipleri kumlu, siltli ve killi münbit - organik maddece zengin - toprak gibi alt gruplara ayrılır. Ayrıca kahverengi orman toprağı, podzoller, çernozemler gibi yaygın ve belirgin genel özellikleri olan toprakları tanımlayan sınıflandırmalar da vardır. Bitkilerin beslenmesine uygun, yani verimli - münbit topraklar Uluslararası Toprak Bilimi Örgütü Sistemi tarafından Kumlu (%66.6 kum, %27.1 verimli fraksiyon ve %0.9 silt ve kil), İnce Kumlu ( %17.8 kum, %30.3 ver. ve %7.1k+s), Siltli (%5.6 k., % 20.2 v., %21.4 k+s ) ve Killi ( %8.5 k, %19.3 v, %65.8 kil) şeklinde sınıflandırmıştır. Toprak verimliliğinin yanısıra küçük taneli ve organik maddece zengin olması erozyona dayanıklılığının artışına neden olur.

Doğal, bozulmamış toprakta toprak yapısı ve dokusu bu sınıflandırmada farklı konumlara sahip olan tabakaları, toprak tabakalarını içerir. Toprağın tabakalanması ve tabaka özellikleri toprak profili ile tanımlanır. Toprak profilinde yer alan tabakalar - horizonlar yüzeyden derine doğru, A1,... gibi alt tabakalara ayrılan A, ....D tabakaları halinde dizilirler. Bu tabakaların herbirinin özelliği bitki örtüsünün kök sistemi özelliklerine göre kompozisyonunu yağış rejimi ve iklimsel özellikler ile birlikte denetler.

Kumlu toprak en az karmaşık olan kapiler sistemi geniş porlu olduğunda su geçirgenliği - permeabilitesi, yani drenajı yüksek olduğu için köklerin solunumu için yeterli havalandırma sağlayan düzenli ve sık yağışlı iklimler için en uygun toprak tiplerindendir. Kimyasal ve fiziksel olarak bozunma eğilimi düşük, kararlı yapısına karşın gevşektir. Öte yandan tanecikler arasında çimento görevi görevi yapabilecek organik madde ve kil ile silt az olduğundan gevşek ve erozyona açık olan toprak tipidir.

Killi topraklar ise kolloidal ve kolloidimsi özellikteki kil ve siltin oluşturduğu, su çekerek şişen ve topaklaşabilen çimento fazı ile tam ters özelliklere sahiptir. Al-silikatlardan oluşan bazik karakterli levha biçimi olan kolloidal taneciklerin çok yüksek yüzey / hacim oranı ve kohezyon, adezyon kuvvetleri, zayıf hidrojen bağı yapma yetenekleri ile kumlu topraklardan 1000, siltli topraklardan 10 kat daha fazla su tutar ve su girişi arttıkça çok daha az hava bulundururlar. Erozyona ve kurak etkisinde kurumaya karşı dirençli fakat köklere hava sağlama açısından zayıf topraklardır.

Verimli olanlar ise yaklaşık olarak eşit oranlarda kum, kil ve silt içeren, su tutma ve hava kapasitesi, drenajı, su geçirgenliği yeterli olan topraklardır. Bu verimlilik uygun iklimle birleşince sık bitki örtüsünü destekler ve organik maddece zenginleşir, madde çevrimi yüksek dengeli bir ekosistem oluşur.

Verimli toprağın porozitesi, serbest su ve hava tarafından kaplanan hacmi ortalama olarak %50 oranındadır, killi topraktan bir kattan fazla, kumlu toprağın yarısından az oranda olan bu hacim hava kapasitesini belirler. Fakat su tutma kapasitesi ilişkisine katılan değişkenler daha çok ve sonuç tahmini zordur. Çünkü toplam porlar içinde kapilariteye sahip olanlar ile olmayanların oranı ve suyun tutulmasını sağlayan kuvvetlerin büyüklükleri, oranları etkili olur.

İnce bitki kökleri ve solucanlar gibi hayvanlar killerin agregatlar, topaklar oluşturması ile kapiler poroziteyi, su tutma sığasını arttırarak toprağın verimliliğine katkıda bulunur ve sürdürülebilir bir denge oluşmasını sağlar. Bu açıdan saçak köklü otlar çok etkilidir.




Toprağın kimyasal bileşimi de bitkilerin mineral beslenmesi yanında su tutma kapasitesini etkiler. Topakların sertliği, dağılma eğilimi, nem tutma sığası, kohezyon kuvveti iyon değişimi ile geçici olarak bağlanmış olan Na + + K+/ Ca++ + H+ iyonlarının oranına bağlıdır, oranın artışı ile sertleşme ve sığa büyür. Kurak bölgelerdeki yağışlar değişebilir iyonları yıkayarak uzaklaştıracak yoğunlukta olmadığı ve yüzeyde buharlaşma ile su kaybı hızlı olduğundan topaklar sertleşir, yüzey kabuklaşır. Şiddetli yağışlar da, sonraki sıcak dönemde hızlı buharlaşma derinlere inmiş suyun yayınım ve kılcallıkla yüzeye çıkışı ile iyon çökeltmesine neden olarak olayı hızlandırır. Özellikle suda çözünürlüğü yüksek olan Na+ birikmesi toprağın tuzlanması sonucu çoraklaşmasına neden olur. Bu durum damlama yöntemi gibi bitkilerin kullanabilecekleri kadar suyun kullandıkları oranda verilmesini sağlayacak şekilde yapılmadığı durumlarda da görülür.

Toprağın global kimyasal bileşiminde çok önemli yer tutan ve toprak canlılarının tümünün yaşamını doğrudan etkileyen suyun toprakta bulunuş şekli de tüm bu olaylarda önemli rol oynar ve toprağın hem yapısal hem kimyasal özellikleri ile yakından ilişkilidir.




Toprak suyunun sınıflandırılması temelde topraktaki fiziksel haline göre yapılır.

Gravitasyonel, yerçekimi etkisinde süzülen, serbest akan su oranı porozitesi ve por çapı ortalaması yüksek ve organik maddesi az topraklarda fazladır. Bu su fazından bitkiler ancak süzülüp akarken kısa bir süre yararlanabilir. Toprağın profili burada önem kazanır, örneğin alt tabakalarda killi bir tabaka olması bu suyun birikmesine neden olur ve bu tabakaya kadar uzanan köklerin havasız kalıp, çürümesine neden olur.

Kapiler su, gravitasyonel su süzüldükten sonra toprak taneciklerinin çevresinde ve birleşme noktalarında adezyon ve kohezyon kuvetleri ile tutularak film halinde kalan sudur. Bu kuvvetler bağıl olarak zayıf olduğunda bitkiler bu kalıcı su fazından kolaylıkla yararlanır. Ancak kolloidal materyalde kuvvetle adsorbe edilen su ile sıcak ve kurak iklim koşullarında şiddetli buharlaşma ile kaybedilen kapiler sudan bitkiler aynı kolaylıkla yararlanamaz.

Rutin uygulamada kapiler su fazının tümünü değerlendiren Tarla Kapasitesi, diğer bir tanımı ile Nem Eşdeğeri toprakların bitkilere yarayışlı su tutma kapasitesi olarak kabul edilir. Suyla doymuş haldeki toprak ile yerçekimi etkisiyle süzülen su arasındaki fark poroziteyi, kalan su da yararlı kapiler su ile kullanılamayan higroskopik su fazlarının toplamı olarak alınır.

Daimi Solma Yüzdesi ile karakterize edilen Higroskopik Su fazı ile tarla kapasitesi arasında kalan su miktarı bitkiler için yarayışlı fazını oluşturur. Daimi solma noktası, bitkilerin susuzluktan kalıcı şekilde etkilendikleri, yani yeniden su düzeyi yükseldiğinde bile toparlanamadıkları durumda toprakta bulunan higroskopik olarak bağlı su fazını tanımladığı düşünülür. Daimi solma olayı canlılık ile ilgili bir terim olmasına karşın bu değer toprak özelliklerinin bir karakteristiği olarak alınır.

Gerçekte bitkiler üst yüzeyi parafinlenerek topraktan buharlaşmanın önlendiği belli hacimdeki topraktaki suyu tüketerek bir gecelik süre ile susuz kaldığında yaprakların dökülmesi esas alınmıştır. Bu durumdaki toprak 105 derecede kurutularak % nem oranı belirlenir. Aslında bu durum bitkilerin su alımının çok yavaşlayıp terlemeyi karşılayamadığı durumdur ve toprağın özelliğinden çok bitkinin osmotik karakteristiklerine ve su depolama, terleme özellilklerine bağlıdır. Mezofitik, yani ılıman ve kurak olmayan iklime adapte bitkilerde 20 atm. civarında olan yaprak osmotik basıncı kurak iklime ve tuzlu, osmotik basıncı yüksek topraklara adapte olmuş halofitik türlerde 200 atm.e kadar çıkabilmektedir.

Toprağın laboratuar koşullarında serilerek kurutulmasından sonra toprakta kalan ve ancak suyun kaynama noktasına kadar ısıtılarak kurutulmasından sonraki ağırlığı ile hava kurusu denen ilk nemli örnek ağırlığı arasındaki fark higroskopik su fazının miktarını verir. Ancak kaynama noktasındaki termik hareketlilik ile topraktan ayırılabilecek kadar kuvvetli tutulmuş olan bu fazdan bitkiler kesinlikle yararlanamaz, yani gerçek desikkasyon - susuzluktan kuruma noktasıdır..

Killi verimli ve kumlu verimli topraklar bu açıdan karşılaştırıldığında suya doymuşluk düzeyinin killide toprak kuru ağırlığının %70i, kumluda ise %35i oranında olduğu, tarla kapasitesinin %45e karşılık %20, ve daimi solma noktasının da %17’ye karşı 9, son olarak da higroskopik bağlı su fazının %10a karşılık %7 gibi değerler verdiği görülür.

Bitkilerin yağışla toprağa düşen sudan yararlanabilmeleri ile ilgili önemli bir toprak özelliği suyun infiltrasyonudur. İnfiltrasyonu düşük, killi ve organik maddece fakir toprakta yağışın hızı arttıkça yüzeyden toprağın içine yayınım yapamadığı için köklere ulaşamayan su oranı artar. Eğimli arazide akar gider, düz arazide taşkına yol açabilir veya buharlaşma ile kaybedilmiş olur. Kumlu toprakta ise bu oran en düşük düzeydedir. Alt tabakaları killi topraklarda sürme işlemi bu yönden zararlı etki yaparak erozyon riskini arttırır.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:35:21 +0000
Konu: Yüksek Bitkilerde Su ve Mineral Madde Beslenmesi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10552&Itemid=0#10552 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10552&Itemid=0#10552
Bilindiği gibi kökün su ve mineral beslenmesini sağlayan yapılar emici tüylerdir. Kaliptranın arkasındaki meristematik bölgeden sonra gelen genç hücrelerin boyuna büyüme bölgesini izleyen gelişme ve farklılaşma zonunun epidermisinde görülürler. Canlı epidermis hücrelerinin enine eksende uzayarak tübüler çıkıntılar oluşturması ile ortaya çıkarlar. Yüksük hücreleri gibi dış yüzleri kaygan pektik maddelerle kaplıdır. İşlevsel ve fiziksel olarak ömürleri çok kısadır ve sürekli büyüyen kökün ileri doğru büyümesi sırasında yerlerini yenilerine bırakırlar. Bitki türlerinin su için rekabet gücünde kökün büyüme hızı yanında emici tüylerin çevrim hızı da önemli yer tutar.

Hidrofitik bitkilerin su ve mineral beslenmesi yukarıda anlatılmış olan genel mekanizmalarla olur. Kara bitkilerinin beslenmesi ise daha geniş bir çerçevede ele alınarak anlaşılıp, değerlendirilebilir.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:34:52 +0000
Konu: Donnan Dengesi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10551&Itemid=0#10551 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10551&Itemid=0#10551
Porların işleyişinin anlaşılması sayesinde porları kapayan maddelerin keşfi 1991 tıp nobelini alan ilaç grubunun bulunmasını sağlamıştır.

Küçük mineral iyonlarını içeren çözeltiler membrandaki sabit iyonik moleküllerle aralarında Donnan potansiyeli denen elektriksel bir potansiyel farkının doğmasına ve Donnan dengesi adı verilen dengenin oluşmasına neden olur. Bu dengenin de sağlanması için zıt yüklü maddelerin ters yönde geçişi veya suda çözünmeyen formlarının çözünür hale dönüştürülmesi gerekir. Elektrostatik Donnan dengesinin çeşitli ölçeklerde oluşması hücre içi ve hücreler arası iyonik maddelerin taşınımında ve dağılımında önemli rol oynar. Bu terimle belirtilen olayın ayırt edici temel özelliği hareketi sağlayan difüzyon potansiyel farkının membranın bir tarafındaki sulu çözelti ile membranın diğer tarafta kalan yüzü arasında oluşmasıdır.

Sitoplazmadaki nükleik asitler, fosfat grupları ile ve proteinler de karboksilleri ile Donnan fazları oluştururlar. Bu anyonik gruplar membranın her iki tarafındaki katyonları kendilerine çekerek yönlendirirler. Bu şekilde de net olarak bir geçişmenin görülmediği elektrostatik bir denge kurulur. Sıvı fazdaki katyonların membrana yönlenmesi anyonların da ters yönde artan bir derişim değişimi oluşturmalarına neden olur. Termik hareketliliğin artışı bu dengenin sarsılmasına ve hareketli iyonların elektriksel potansiyel farklılıkları yaratmasına, bu arada oluşan kimyasal potansiyel farklarını dengeleyecek şekilde de geçişme yapmalarına neden olur.

Canlı hücre çözünmüş maddelerin derişimini ilgili maddeleri suda çözünmeyen bileşikleri haline dönüştürerek ortamdan uzaklaştırmak veya tersine tepkimeyle serbest hale geçirerek de denetim altında tutar. Çözünür maddelerin çözünmeyen bileşiklerine dönüştürülmesi entropi azalmasına neden olan kimyasal bağlanma ile sağlanabildiğinden endojen, enerji harcanarak yürütülen aktif bir olaydır. Ancak canlı hücrede gerçekleşebilir.

Bu olayın temelinde iyon aktivitesi ve bu değerin özgüllüğünden doğan sabitesi yatar. İyon aktivitesi iyonun derişimine bağlı kimyasal ve yüküne bağlı elektriksel potansiyellerinin açıklayamadığı bazı konuları açıklamakta kullanılan bir terimdir.

Yükleri eşit olan iki iyondan kütlesi küçük ve elektron sayısı az olanın yükünün dipol su moleküllerini çekerek çevresine toplama gücü daha fazladır. Çevresinde daha kalın bir su zarfı oluşturur. Sözü edilen denge, seçicilik sonucu bir taraftan diğerine geçişi kısıtlanan veya engellenen iyonik maddelerin birikmesine neden olur. Bu birikimin konusu olan yüklü maddeler serbest halde kalamadığından zıt yüklü iyonlarla birleşerek çözeltinin nötralizasyonununu sağlar. Bu nötralizasyon dengesi için gereken iyonik maddelerin çözünür hale geçmesi veya dışarıdan alınması gerekir.

Örneğin Ca++ iyonu, iyonik yük / su zarfı oranı büyük olduğundan porlar üzerinde büzücü etki yaparak su zarfı büyük ve iyonik yükü küçük iyonların geçişini kısıtlar, K + iyonu ise tersine olarak şişirici etki yapar ve bu iyonların geçişini kolaylaştırır. Genelde bitki hücrelerinin yoğun şekilde K, Na ve Cl alış verişi yaptığı görülür. Bu iyonların hareketlilikleri de membranlarda potansiyel farklarının doğmasına neden olur ve Cl net yükün iki taraftaki dağılımının sıfıra eşitlenmesini sağlar. Goldmann denklemi ise K, Na ve Cl iyonu geçirgenliğinin büyük oranda K seçiciliği yönünde olduğunu göstermiştir.



Elektroosmoz da membrandaki bir porun iç yüzeyinde sabit halde dizilmiş iyoniklerin yüklerinin tuttuğu su zarfları zıt yüklü iyonik maddelerin su zarflarını çekmesi sonucu yürüyen osmotik alımdır. Bu şekilde oluşan elektriksel alan membranın iki tarafında elektriksel yük farklılığı doğurur. Bu da sabitlenmemiş kinetik taneciklerin kütle akışı ile çekilerek ters yönlü bir alan oluşturmasına neden olur. Bu iki zıt yönlü alanın oluşumu sırasında doğan hareketlilik ile su molekülleri sürüklenir ve iletilir, elektroosmotik su alımı olur.



Benzer şekilde membran veya çeperde pektik veya proteinik iyonlara zayıf -H bağları gibi bağlarla tutulmuş, adsorbe olmuş olan zıt yönlü yonlar yerlerini alabilecek başka iyonlarla yer değiştirerek serbest hale geçer ve iletilir. Bu olaya da iyon değişimi adı verilir.

İyon değişiminde aynı yüklü iyonlar birbirini ittiğinden dengeye çabuk ulaşılır, yani az miktarda madde bu olaya girebilir. Bağlanmayı sağlayan kuvvet adsorpsiyon kuvvetinden daha yüksek enerjilidir, kopması daha zordur. Ancak iyonlaşmış asidik veya bazik maddelerin hidroksonyum ve hidroksil veya karboksil kökleri bağlanmış olan katyon veya anyonların yerini alabilir. Bu arada açığa çıkan hidroksonyum ve hidroksiller de su oluşturduğundan su iletimi de sağlanmış olur.



Bu olayların tümünde hidroksonyum ve hidroksil iyonları önemli rol oynadığından membranların ve özsuyun pH değeri ve değişimleri önemli rol oynar. Hücre organik asit sentezi ile pH ve amfoterlik denetimi, sentez yolu ile özsudaki serbest maddeyi bağlama veya başka maddeye dönüştürme gibi yollarla kimyasal potansiyel artışı yönünde aktif alım yaparken solunum enerjisi kullanır ve solunumun hızlandığı görülür. Ayrıca osmotik basınç ölçümlerinin kriyoskopik yöntemle yapıldığında sınır plazmoliz yöntemiyle elde edilen değerlerlerden farklı değerler vermesi ek bir su potansiyelinin olduğunu göstermiştir.

Birçok bitki türünde yerüstü organları kesilerek terlemenin emiş kuvveti ortadan kaldırıldığında da kök ksileminden su salgılanması, kış uykusu kırılan birçok odunlu türünde daha hiç yaprak oluşmamışken sürgünlere su yürümesi kök basıncı denen aktif su alımının ve pompalanmasının kanıtlarıdır. Bu basıncın gün içinde değişim göstermesi, solunum inhibitörleri ve bazı bitki hormonları gibi uygulamalarla durdurulabilmesi de göstergeleridir.

Aktif alım ve iletimin önemli bir göstergesi iyonun içine girdiği membranın iç tarafında, yani sitoplazma veya organelin içinde elektrik yükü artışı olmasıdır. Pasif alımda elektriksel nötralliği sağlayacak şekilde zıt yüklü iyon alımı veya aynı yüklü iyonun boşaltımı söz konusudur. Aktif geçişde membranın iki yüzü arasında da membranın kapasitansı ile orantılı olarak belli miktar membran potansiyeli farkı oluşur. Bu fark kısa bir süre sonra boşalarak sıfırlanır ve sonra tekrar artar, bu mekanizmaya da iyon pompası adı verilir.

İyon pompası çalışınca membrandaki pasif geçiş olayları da doğal bir şekilde etkilenir ve membrandaki değişimi dengeleyecek yönde farklılaşır, difüzyon potansiyeli artışı ile elektrik potansiyelinin düşmesi sağlanır. Bitki hücresi membranlarının kompozisyonuna göre elektriksel dirençleri 1 - 8 Kohm / cm2 arasında değiştiğinden pompaların etkinliği membran kompozisyonunun denetlenmesi yolu ile hücre tarafından denetlenebilir. Bu sayede de bitkiler tuzlu topraklara dahi adaptasyon sağlayabilir.

Membran direncinin yüksek oluşu, pompanın etkili çalışması ile aktif iletimin neden olduğu potansiyel farkı da arttığından saniyede 20 pikomol / cm2 gibi yüksek bir debi ile iyon alınabilmektedir.

Aktif iletimin bir özelliği de pasif olarak yürüyen diğer olaylara göre sıcaklık değişimlerinden çok daha büyük oranda etkilenmesidir. Pasif olayların Q10 değeri yaklaşık olarak 1 civarında iken aktif alım ve iletimde bu değer birçok enzimatik olayda olduğu gibi 2 civarındadır. Bunun da nedeni membranın yaptığı enerji bariyeri etkisidir. Tıpkı enzimatik tepkimelerin aktivasyon enerjisi gereksinimindeki gibi aktif alımın olabilmesi için bu enerji düzeyinin aşılması gerekir. Bu nedenle aktif iyon alımı mekanizması bir pompaya benzer şekilde çalışır. Gerekli enerji depolanıncaya kadar alım işlemi kesintiye uğrar. Sıcaklık artışı da bu

mekanizma aracılığı ile etkili olur. Aktif iyon alımının enzim kinetiğindeki Michaelis-Menten denklemine uyan değişimleri enzimler aracılığı ile yürüyen bir olay olduğunu göstermiştir.

Bu tür olaylara enerji sağlayan madde bekleneceği üzere ATP’dir ve ATPaz enzimi aktivitesi de olayın denetimini sağlar. ATP hidrolizi ile açığa çıkan hidroksonyum iyonları ise ters yönde hareket ederek elektrostatik dengeyi sağlar. En iyi bilinen Na+ / K+ ATPaz’dır. İki peptid çiftinden oluşur ve Mg++ tarafından katalizlenen ATP hidrolizine bağımlıdır. Çeşitli iyon pompaları olup belli iyonlar için seçici oldukları bilinmektedir.




Aktif alımın iyon seçici özelliği vardır ve yukarıda anlatılan mekanizma bunu açıklamak için yeterli değildir. Bu nedenle 1930 larda seçiciliği olan aktif taşıyıcı moleküllerin varlığı fikri ortaya atılmıştır. Deneyler benzer K+, Rb+ iyonlarının ve Ca++ ile Sr++ iyonlarının aynı taşıyıcı için rekabet ettiğini, bazı hücrelerde K+ iyonunu alıp, Na+ iyonunu boşaltan ve aynı mekanizma ile Mg++ ve Mn++ için çalışan diğer bir pompanın olduğu, Cl-, B- ve I- taşıyan tek bir sistem olduğunu gösteren deneysel veriler elde edilmiştir. Bu kadar seçici maddelerin ancak proteinler olabileceği belirtilmiş ise de 50 yıl kadar uzun bir süre kesin kanıtlar ortaya konamamıştır.

Aktif pompaların varlığının bir kanıtı da dıştaki iyon derişiminin artışı ile artan solunum ve iyon alımının belli bir derişime ulaşıldıktan sonra doygunluğa erişmesidir. Bitkilerde bu değer tipik olarak 1 - 10 mmol/ gr. taze ağırlık - saatdir.

Aktif alım mekanizmalarının ortaya çıkarılıp genel çerçevesi ortaya çıkarıldıktan sonra iyon alımının büyük oranda pasif şekilde alındığı ve aktif alımın hücrenin gereksinim tablosuna göre belli iyonların seçici olarak alımında rol aldığı, tamamlayıcı olduğu anlaşılmıştır.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:34:20 +0000
Konu: Mineral Madde Beslenmesi Mekanizmaları - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10550&Itemid=0#10550 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10550&Itemid=0#10550
Elektriksel potansiyel farkı DE, elektriksel yükün bir noktadan diğerine gitmesi ile yapılan işin ölçütüdür. Daha önce değinildiği üzere yukarıda kısaca incelenmiş olan itici güçlerden de çok daha daha etkindir. Biyolojik bir membranın iki yanındaki E farkı ölçümleri hidrostatik veya kimyasal potansiyel farkı ölçümlerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldığında binlerce kez daha büyük olduğu görülmüştür. Bu nedenle de organeller ve hücreler arasında elektriksel yüklü madde iletimi çok daha etkin olarak yürür.

Elektriksel bir yük ile DE arasında sabit bir ilişki vardır ki buna kapasitans denir, yani bir net yük biriminin yarattığı DE ile arasındaki sabit, özgül oranı belirtir. Yararlanılan sonucu ise bir bölgede yüksek oranlı potansiyel düşmesine neden olmadan serbest yük bulundurma, depolama kapasitesi - sığasının ölçüsü olmasıdır. Biyolojik membranların kapasitans ölçümleri bu değerin koşullardan oldukça bağımsız, sabit kalan bir değer olduğunu göstermiştir.

Bitki hücrelerinde de bu değer tipik olarak -100 mV ölçülmüştür. Yükü membranların içindeki anyon derişiminin katyonlarınkinden yüksek olduğunu, değeri ise membranın iki yanındaki potansiyelin pek farklı olmadığını göstermiştir. Aynı şekilde bitki hücrelerindeki toplam iyon derişiminin de tipik olarak 0.1M düzeyinde ve koşullardan oldukça bağımsız sabit bir değer olduğunu belirlenmiştir. Bu derişimde 100mV kapasitans ise anyon / katyon oranının 100 000 olduğunun göstergesidir. Buna karşılık bitkilerde kuru ağırlık bazındaki mineral madde katyon /anyon derişimi oranı ortalama olarak 10 dur.

Hücrelerin çevrelerinden önemli oranda katyon almalarına karşın elektrostatik dengenin ters yönde oluşmasının nedeni organik moleküllerdeki anyonik grupların yüksek oluşudur. Bu sayede organik metabolizmayı denetleyerek sürekli şekilde katyon alımına açık bir dengeden yararlanırlar. Güneş ışınları ve hava gibi topraktaki mineral elementlerinden daha kolay sağlayabildikleri kaynaklardan yararlanarak sentezledikleri organik anyonik maddeler sayesinde mineral katyonlarının alımını denetim altında tutabilirler.

Yüksüz maddelerden farklı olarak iyonların derişimindeki artış aralarındaki uzaklığın, termik hareketlilikleri ile çarpışma olasılığını üssel olarak artışına yol açacak şekilde azalması demektir. Çünkü elektriksel çekim gücünün etkisi katlanarak büyür. Bağlanmaları ise, iyonik bağın kuvvetli oluşu nedeniyle bağlanma öncesindeki ısıl hareketliliklerinin önemli oranda azalmasına neden olur. Bir sistemdeki hareketlilik komponentlerinin hareketliliklerin toplamı olduğundan sistemi etkiler.

Elektriksel yük elektriksel alan yarattığından etkisi çok yönlüdür ve nötrleşmesi ile diğer komponentler üzerinde çok yönlü etkiler yaratır. Bu nedenle de bir iyon türünün aktivite sabitesi çözeltisindeki tüm iyonların özellik ve derişimleri ile ilişkilidir. İyonun değerliliği arttıkça etkinliği de arttığından hücre özsuyu gibi iyonca zengin bir çözeltide iyonik aktivite değişimleri yüksek oranlı olur. Bu sayede de kara ve su bitkileri çok farklı özelliklerdeki topraklara, sulara adapte olarak yaşama olanağı bulabilirler.

Gene canlıların denetimini sağlayan bir olgu da iyonların canlı membranın iki yanındaki aktivitelerinin dengeye varmasının iyonların iki yandaki aktiviteleri yanında membranın iki yüzü arasındaki elektriksel potansiyel farkına daha da kuvvetle bağlı oluşudur. Bu sayede de membranın elektriksel potansiyelini membran proteinleri ve lipid / fosfolipidleri ile denetleyebilen hücre dengeyi kurma olanağı bulur.

Bu mekanizma hücrenin gereksinimine göre iyonları seçici olarak alması açısından önemli rol oynar. İyonların lameldeki porlardan ve plazmodezmlerden geçişinde iyon yükü / çapı ilişkisine bağlı olan seçici bir mekanizma oluşur.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:33:45 +0000
Konu: Yayınım - Difüzyon ve Geçişme - Osmoz - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10549&Itemid=0#10549 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10549&Itemid=0#10549
İki kapalı kap arasında yayınımı sağlayacak bir açıklık oluştuğunda gazların bağıl basınç oranları, yani herbirinin özgül toplam enerjileri arasındaki farka göre değişen şekillerde yayınım gösterirler. Kısmi, oransal gaz basıncı ile difüzyon basıncının doğrusal ilişkisi nedeniyle bir karışımda yer alan maddelerin yayınım oranları değişir. Ayrıca her birinin sıcaklık ve karşı basınç değişimlerine tepkileri de farklılık gösterir. Tüm bu farklılıkların temel nedeni atom ve moleküler yapılarının, ağırlıklarının yani özelliklerinin farkından doğan termik hareketlilik ve serbest enerji farklılığıdır. Bu da maddeye has bir özellik olduğundan yayınım - difüzyon sabitesi adını alır.

Difüzyon hızı geçişi sağlayan açıklığın veya seçiciliği olmayan membranın alanı, yayınım konusu maddenin iki taraftaki derişim farkı ve yayınım sabitesine bağlıdır. Yayınımın da itici gücü ısıl hareketlilik olduğundan sıcaklık artışı ile hızı artar, daha kısa sürede dengeye ulaşır, fakat denge noktası sıcaklıktan bağımsızdır.

Difüzyonu başlatan ve yürüten derişim farkı olduğundan yayınıma konu iki taraf arasındaki uzaklık artışı olayın yürüme hızını global olarak azaltır. Çünkü yayınım moleküler düzeyde derişim farkı dilimleri halinde yürür. Bu nedenle de hücre ve organel düzeyindeki hızı çok yüksektir.

Üç gaz formundaki besin olan su buharı, O2 ve CO2 için 20 derece sıcaklıkta ölçülen yayınım sabiteleri saniyede yayınım alanı olarak sırası ile 0.25, 0.20 ve 0.16 cm2 dir, yani katıların sıvı ortamdaki yayınım sabitelerinden ortalama 10(4) kat fazladır. Bunun da nedeni gaz ortamında çok daha seyrek olan moleküllerin ısıl hareketle çarpışma nedeniyle zaman ve enerji kaybının çok daha az oluşudur.

Bu tabloya karşın fotosentez hızının ışık ve sıcaklık tarafından sınırlanmadığı durumlarda karbon dioksidin kloroplastlara kadar yayınımı için geçen sürenin sınırlayıcı olduğu belirlenmiştir. Aynı şekilde terleme hızının hücre çeperlerinden su buharı yayınım hızı tarafından sınırlandığı ve bu şekilde de bitkilerin stomalarından gereksiz su kaybını önleyen bir mekanizma olarak yarar sağladığı saptanmıştır.

Elektrostatik yüklü maddeler ile kolloidal maddelerin çözeltiler arasında yayınımları gazların ve gazlarla aynı davranışı gösteren yüksüz maddelerinkinden farklıdır. Çünkü hareketlilikleri zıt yüklü tanecikler arasındaki çekim kuvvetlerinin rastlantısal olarak değişen etki düzeyine bağlı olarak değişir.

Canlılarda ise çözeltide serbest olarak bulunan ve yapısal, sabit durumda yüklü moleküller söz konusudur. Bu karmaşık ilişkiler de bitkilerde yayınım olayının orta lamel ve hücre çeperlerinin elektrostatik yapılarına bağlı değişimler göstermesine neden olur. Bu ilişkiler hücre veya doku düzeyinde hücre çeperlerinin permeabilitesi - geçirgenliği ölçülebilir terimiyle belirtilir. Yüklü madde yayınımı yük durumları ile sabit ve hareketli olan maddelerin yük durumu arasındaki denge nedeniyle miktar ve hız açısından belli bir seçicilikle karşılaşmış olur.

Geçişme - Osmoz difüzyonun özel bir halidir. Yarıgeçirgen, seçici zar yanlızca çözgeni veya çözgenle birlikte çözeltideki bazı çözünmüş maddeleri geçirirken bazılarını geçirmemesinin sonucudur.

Osmoza giren her bir madde kendi termodinamik sistemindeki entropiyi en üst düzeye çıkartacak şekilde hareket ettiğinden, membrandan geçemeyen molekülün yoğun olduğu tarafta geçebilen maddelerin derişimi artar. Bu birikme sonucunda toplam madde artışı ve sonucunda da membranın o yanında hacım artışı olur.

Hücreler arası madde aktarımında da bu şekilde özsuda çözünmüş ve membrandan geçemeyen madde derişimi artışı çözgen olan suyun oransal derişiminin azalmasına neden olduğundan su alınmasına neden olur. Sonuç olarak kütle akışı ve difüzyonda maddelerin akışı birbirinden bağımsız başlar ve yürürken osmozda maddelerin bağıl oranı etkilidir. Canlı hücre membranı suya karşı geçirgen özellikte ve özsuda çözünmüş madde miktarı yüksek olduğunda su alımı kendiliğinden yürür. Canlılar bu mekanizma sayesinde su alımını ortamda su bulunduğu sürece garanti altına almış olur.

Gözlenen hücreler ve organeller gibi canlı yapılarda net su alımının hücrenin çeperi, komşu hücrelerin veya dıştaki sıvı ortamın hücre üzerindeki karşı basıncının etkisi ile dengeye vardığında duruşudur, bu sayede yapının şişerek patlaması engellenmiş olur. Bu basınca da geçişme - osmoz basıncı, osmotik basınç denir. Çünkü büyüklüğü osmotik alımla sağlanan çözünmüş madde miktarı ile doğrudan ilişkilidir. Sonucu olarak da bir hücrenin hacminde değişime neden olan etkin osmotik basınç farkı yarı - geçirgenlik ve seçicilik sayesinde yayınımla sağlanabilecek olan madde hareketi miktarından çok daha yüksek olur.

Temeldeki denge ise aynı türden iyonların membranın iki yüzü arasındaki kimyasal potansiyel farkının sıfır olmasıdır ve hidrostatik basınç farkının bu dengeye katkısı ihmal edilebilecek kadar küçüktür. Ana değişken ise membranın iki yüzü arasındaki elektriksel potansiyel farkıdır ve küçük bir orandaki değişimi bile çok daha büyük orandaki kimyasal potansiyel farkını, yani derişim farkını dengeleyebilir. Gene bu mekanizma canlı hücreye membrandaki iyonik madde kompozisyonunu düzenleyerek kolayca iyon alımı olayını denetleme olanağı verir.

20. yüzyılın başlarında Nernst başta olmak üzere araştırıcılar tarafından kuramsal temelleri atılarak asrın ortalarında kesinleşen bu bulgular 1967 yılında Vorobie tarafından Chara tatlısu alginin K iyonu alımı üzerindeki deneylerle kanıtlanmıştır.


Hücre çeperi gibi hücrenin denetimi dışında kalan ve kütle akışı ile difüzyonun geçerli olduğu kısım için kullanılan terimlerden biri belirgin serbest alan (BSA) - “apparent free space”dir.

Su alımı için iç osmotik basıncın dış ortamdan yüksek, hücre özsuyunun hipertonik olması gerekir. Yani toplam çözünmüş madde derişimi daha yüksek olmalıdır. Bu durumda herbir maddenin difüzyon basıncı farklı olacağından su moleküllerini geçiren zardan su kendi kinetik difüzyon dengesini sağlayıncaya kadar geçiş yapar.

Hipertonik hücre turgor halindedir, sitoplazma çepere yapışık durumdadır. Çünkü osmotik basınç artışı çeperin karşı yöndeki basıncı ile dengelenmiştir. Hücre özsuyunun izotonik osmotik basınca sahip olması halinde bir kısım suyunu kaybeder ve sitoplazmanın çeperden ayrılmaya başladığı görülür. Bu duruma sınır plazmoliz adı verilir ve izotonik osmotik basıncın ölçümünde kullanılır. Hücrenin iç osmotik basıncının dış basınçtan daha düşük olduğu hipertonisite durumunda sitoplazma çeperden ayrılarak ortaya toplanmaya başlar, hücre plazmolize olur.

Hücrede plazmoliz ilerledikçe klasik deyimi ile emme kuvveti artar, daha yeni terminolojideki karşılıkları ile difüzyon basıncı eksikliği -“diffusion pressure deficit” - DPD” (DBE), su potansiyeli artar.

Bunun da nedeni serbest haldeki suyun serbest enerjisinin adsorpsiyon veya adezyon, kohezyon ile tutulmuş olan sudan az oluşudur. Hücrenin yeniden turgor haline geçme, deplazmolize olma, yani plazmoliz durumundan kurtulma eğiliminin sonucudur. Tam turgor halindeki hücrede ise iç ve dış basınçlar eşit olduğundan su potansiyeli, yani net su alımı sıfır olur. Burada devreye doğal olarak hücre çeperinin elastiklik derecesi de girer. Bu nedenle ve henüz alöronlar gibi susuz bir hacim oluşturan yapılar olmadığından hacme oranla su miktarı meristematik dokularda yüksektir.

Plazmoliz sırasında protoplazmanın tümüyle küçüldüğü, büzüldüğü deplazmolizde ise şiştiği görülür. Hücre özsuyunda serbest çözücü durumundaki suyun kaybından sonra sitoplazmik proteinlerin hidratasyon kaybı - dehidratasyonu sitoplazma hacminin değişmesine neden olur. Difüzyon basıncı eksikliğinin en yüksek olduğu tohumlar, dehidrate likenler gibi yapılarda su alımı ile deplazmoliz sertleşmiş alçıyı parçalayabilecek oranda hidratasyona ve deplazmolize neden olur. Hidratasyon termik hareketliliğin ve entropinin artışına neden olarak yapısal protein, sellüloz gibi moleküllerin zincirlerininin gevşemesine ve daha kolay bozunur hale gelmesine neden olur. Bu yüzden bir süre ıslatılmış olan bakliyat daha kolay pişer.


Hücreler arasında su alışverişinin debisi bu çerçevede çeper ve membranların geçirgenliği ile DBE farkına bağlıdır. Fakat izotonik çözeltiler arasında bile plazma membranları madde alışverişini sağlar. Su içinde yaşayan bitkilerde süreklilik gösteren bu durumda madde alışverişini sağlayan kütle akımı ve özellikle de elektroosmozdur.


Elektroosmoz bir iyon iletimi mekanizması ise de polarite nedeniyle hidrate olan iyonların yani kinetik taneciklerin çevrelerindeki su moleküllerini sürüklemesi sayesinde suyun da taşınmasını sağlar. Kinetik tanecikler iyonlar ile onları çeviren dipol su moleküllerinden oluşan, yani birarada termik hareketliliği olan tanecikler olup toplam kütlelerinin daha yüksek oluşu ve elektrostatik bağların zayıf oluşu nedeniyle termik hareketlilikleri yüksek taneciklerdir. Membranlardaki porlar boyunca yaratılan elektrik alanları, yani endotermik olarak belli bir yönde kutuplandırılan polar molekül dizilişleri üzerinden kayarak iyonik maddelerin taşınması gerçekleştirilir. Bu konu mineral madde beslenmesi içinde ele alınacaktır.

Su moleküllerinin iyonlara kendiliğinden yapışarak kinetik tanecikler halinde iletilmesi iyon kaynağı durumundaki hücrede serbest su derişimini azalttığından DBE artar.


Bu tür enerji gerektiren iyon ve su beslenmesine aktif madde alımı adı verilir. Örneğin tuzcul bitkiler, halofitler osmotik basıncı yüksek tuzlu topraklarda dahi beslenmelerini sağlarlar. Kserofitler çok kurak koşullarda kuru topraklardan su alabilirler. Aktif iyon alımı yaygın görülen bir olaydır, buna karşılık aktif su alımı özel durumlarda görülür. Bu nedenle aktif iyon alımı bitki yaşamında daha önemli yer tutar.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:33:11 +0000
Konu: Kütle Akışı ve Şişme ile Su alımı - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10548&Itemid=0#10548 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10548&Itemid=0#10548



Canlılardaki kütle akışında kapilarite önemli rol oynar, çünkü hücre ve hücrelerarası serbest akış yolları ancak mikron ve askatları düzeyindedir. Kapilerden geçiş ise geçen sıvının viskozitesi - akışkanlığı ile yakından ilişkilidir. Viskozite, akış hızı değişiminin sabit tutulması için gerekli enerji miktarı şeklinde de tanımlanabilir. Bu değer de her bir sıvı için özgül bir değerdir. Çünkü akışkanlık sıvının bir molekül tabakasının diğerinin üzerinden kaymasına karşı gösterilen dirençtir ve bu direnç sıcaklıkla azalır, çünkü ısıl hareketlilik artar, dirence neden olan fizikokimyasal ve kimyasal bağlar zayıflar.

Suyun elektrostatik olarak yüksüz kapilerlerden kütle akışı ile geçiş miktarı ve hızı yüksektir, çünkü dipol su moleküllerinin birbiriyle yaptıkları bağlar suyun yüzey tansiyonuna - basıncına sahip olmasını sağlar. Suda bulunan lipofilik maddeler suyun bu özelliği nedeniyle su yüzeyinde toplanır ve su ile beraber hareket ederler. Suda çözünen maddeler ise yüzey basıncını değişen oranlarda değiştirerek kapiler hareketliliğini ve dolayısı ile de kendi iletimlerini etkilerler.

Suda iyonlaşarak çözünen maddelerin kimyasal potansiyeli hidrostatik basınç veya yerçekimi etkisinden çok daha büyük bir enerji farkı yaratacak düzeyde olan elektrokimyasal potansiyelleridir.

Kütle akışı kuru olan tohumların ortamdan su alarak hacim artışı göstermeleri gibi pasif, edilgen olaylarda önemli yer tutar. Alınan su yapısal protein ve polisakkarit zincirleri arasındaki boşluklara da girerek, adsorbe olur, yapışır ve hidrasyonlarına ve hacımlerinin artışına, canlı veya canlı artığı dokunun da şişmesine neden olur.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:32:05 +0000
Konu: BESİN ALIMI - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10547&Itemid=0#10547 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10547&Itemid=0#10547


Gaz halinde bulunan besinler tüm bitkiler tarafından yayınım - difüzyonla alınır. Canlılık için sürekli kullanılması gereken temel besinler olduklarından, bu gazlardan yararlanma yeteneği olan canlı hücrenin lümenine girip, protoplazmasına geçtiklerinde hemen kullanılırlar. Bu nedenle de yayımımla alınmaları süreklidir. Su ve suda çözünmüş olan katı besinler ise aşağıda görüleceği üzere difüzyona ek olarak osmoz, ters osmoz ve aktif alım yolları ile alınırlar.

Atmosferde doğal şartlarda %0.03 oranında bulunan CO2 güneş ışınlarının ısıya dönüşür kuantlarını içeren kızılötesi, yani 1 - 10 m dalgaboyundaki kesimini soğurarak canlılığın sürmesini sağlar.

Suda çözündüğünde karbonik asit oluşturarak pH değerini düşürür ve suyun çözme kuvvetini genel olarak arttırdığı gibi özellikle alkalilerin çözünürlüğünü arttırır. Bu şekilde de beslenmeyi ve mineral madde alımını kolaylaştırır. Mineral madde iyonları sudaki karbonik asit ve diğer organik asitlerle tuz yaparak tuz - asit çiftinin sağladığı pH tamponu etkisiyle canlı özsuyunda pH değerinin canlılığa zarar verecek düzeyde değişmesini, pH 4 - 8.5 aralığı dışına çıkması riskini azaltır.

O2 de suda çözünen bir gazdır ve çözündüğünde red - oks tepkimelerine girer. Tatlı suda 20 derece sıcaklıkta hacimce %3 oranında çözünür. Havadan ağır olduğundan atmosferdeki oksijenin suyla teması ve doygunluğa kadar çözünmesi süreklidir.


Likenler, kserofitler gibi bazı bitkiler havanın neminden su temininde yararlanır. Ayrıca hücreler arası boşluklardaki hava da bu şekilde gaz besin sağlar. Tüm bu gaz halindeki besin alımları yayınımla olur.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:31:35 +0000
Konu: BESLENME FİZYOLOJİSİ - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10546&Itemid=0#10546 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10546&Itemid=0#10546
Canlıların tükettiği maddeleri oluşturan elementler canlılıktaki işlevleri açısından esas olan ve esas olmayan elementler olarak ikiye ayrılır. Günümüzde benimsenmiş olan ayırım bir elementin hücrede canlılık için esas olan bir molekülün yapısına girip, girmemesine göre yapılır. Bu da noksanlığı halinde bitkinin vejetativ gelişmesini tamamlayamaması ve karakteristik, tekrarlanır bazı belirtilerin açık şekilde ortaya çıkması ve element eksikliği giderilince ortadan kaybolması şeklinde kendini gösterir.



Suyun hidrojeni yanında karbon canlıların yapısını oluşturan ve canlılığı sağlayan organik moleküllerin tümünde bulunduğundan en önemli elementlerdir, canlılığın temel taşları olan nükleik asit ve proteinlerin yapısına girdiğinden, azot birçok organik maddenin maddenin yapısında önemli bir yere sahip olduğundan temel besin elementidir. Fosfor da tüm canlılarda enerji metabolizmasındaki yeri nedeniyle temel elementtir. Oksijen de solunumdaki rolü ile anaerob mikrobiyolojik canlılar dışındaki bitkiler için önemi ile onları izler.

Yeşil bitkilerin yaşamı için şart olan maddeler arasında miktar açısından temel besinleri su ve karbon dioksit ile oksijendir. Kemosentez yapan bakteriler için de farklı formları halinde alınsa da karbon temel elementtir.

Bunun yanında inorganik azotlu bileşikler de besin olarak çok önemli yer tutar. Çünkü bazı Cyanophyta grubu ilksel bitkiler yanında Leguminosae ve Mimosoidae familyaları gibi bazı yüksek bitkileri ancak Rhizobium bakterilerinin simbiyont olarak katkısı ile havanın azotundan yararlanabilirler. Bu grupların dışında bitkiler havada yüksek oranda bulunan serbest azotu besin olarak kullanamazlar.



Tüm canlılarda mutlaka ve yüksek oranlarda bulunması gereken bu elementler yanında besin olarak alınan elementler alkali ve toprak alkali mineral elementleri grubuna giren ve tüketimleri, gereksinim duyulan miktarları nedeniyle makroelement denen inorganiklerdir.

Bu elementlerden çok daha düşük oranlarda gerekli olan ve daha yüksek miktarları ile toksik etki yapan mikroelementler konusunda ise farklı bir tablo görülür. Bitki gruplarında cins ve tür düzeyinde bile seçicilik, tüketim ve yararlanma ile yüksek derişimlerinin varlığına dayanıklılık, zarar görmeden depolayabilme farklılıkları görülebilen elementlerdir.

Bitkiler aleminde bulunan elementlerin toplam olarak sayıları 60 kadardır. Bu elementlerin toplam bitki ağırlığına, organ ağırlıklarına, doku ve hücreler ile organellerin ağırlıklarına ve kuru ağırlıklarına oranları yaşam evrelerine, çevre koşullarına ve bunlar gibi birçok etmene göre farklılıklar gösterir.


Bitkiler için yaşamsal önem taşıyan esas element sayısı 17dir.

Makro elementler tipik olarak 1 kg. kuru maddede 450 mg. cıvarında olan arasındaki oranlarda bulunan C, O, 60 mg. cıvarındaki H, 15 mg. cıvarında olan N, 10 mg. kadar olan K, 5 mg. cıvarındaki Ca, 2 mg. cıvarındaki P, Mg ve 1 mg. kadar olan S elementleridir.

Mikroelementler arasında yer alan esas elementlerden Cl ve Fe 0.1, Mn 0.05 ve B ve Zn 0.02, Cu 0.006, Mo 0.0001mg / kuru ağırlık düzeyinde bulunurlar.

Makroelementler hücre yapısında yer alan, mikroelementler yapıya girmeyip metabolizmada etkin rol alan elementlerdir.

Esas makroelementler olarak bitkilerin canlılığı için şart olanlar arasında P, S, Ca, K, Mg, Fe yer alır. Bunların yanında Na deniz bitkileri ile tuzcul olan yüksek bitkiler için esas makroelementtir.

Esas mikroelementlerden Fe ve Mo özellikle yüksek bitkiler için, B birçok yüksek bitkiler ve V bazı algler için esas elementtir. Kükürt dışındaki mikroelementler özellikle canlılık için önemli bazı enzimlerin kofaktörü olarak işlev yaparlar. S ise özellikle kükürtlü amino asitler üzerinden sitoplazmik protein zincirlerinin kuvvetli bağlarla sağlam bir yapı oluşturması nedeniyle önemlidir.

Se, Al gibi bazı iz elementleri alarak depolayan fakat metabolizmada kullanmayan, o element için seçici olmayan türler de vardır.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:30:00 +0000
Konu: ENERJETİK VE BİYOENERJETİK - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10545&Itemid=0#10545 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10545&Itemid=0#10545
Termodinamik olgu ve olayları makro ölçekte inceler, yani olayın gelişme şekli, yolu neolursaolsun başlangıç ve bitiş noktalarındaki durumları ile ilgilenir. Örneğin çekirdek enerjisinin nükleer bombanın patlatılması veya bir santralda kontrollu olarak uzun sürede tüketilerek açığa çıkarılan miktarı aynı olduğundan termodinamik açıdan aynı olaydır.



Termodinamiğin birinci yasası da bu örnekte belirtilen şekildeki kütle - enerji arası dönüşüm olaylarının tümüyledönüşümden ibaret olduğunu, kütle ve enerji toplamının sabit kaldığını belirtir. Yani bu dönüşümlerde kütle + enerji toplamında artış veya kayıp söz konusu olamaz.

Yasanın tanımladığı kütle + enerji kavramının anlaşılır olması için madde ve enerjinin ölçülebililir büyüklükler olması gerekir. Bunu sağlayan da enerji ve kütlesi tanımlanmış olan sistem kavramıdır. Termodinamikte inceleme konusu olarak seçilen, ilk ve son enerji + kütle miktarı bilinen, ölçülen ve değerlendirilen sistem, onun dışında kalan tüm varlıklar ve boşluk ise çevredir. Örneğin güneş sisteminin termodinamiği incelenmek istenirse uzay çevredir. Güneşin termodinamik açıdan incelenmesinde ise gezegenlerle uydular da çevre içinde kalır.

Evren sistem olarak ele alındığında ise çevre olarak değerlendirilebilecek bir şey kalmadığından evrende enerji + madde toplamı sabittir, enerji veya madde yoktan var edilemez ancak enerji - madde dönüşümü olabilir.

Burdan çıkan sonuç da maddenin yoğunlaşmış olan enerji olduğudur. Enerjiyi ancak maddeye veya işe dönüştüğü zaman algılayabildiğimiz, gözlemleyebildiğimiz için maddedeki gizli enerjiyi ölçemeyiz.



İkinci yasa bütün enerjetik olayların kendiliğinden başlaması ve sürmesinin ancak sistemdeki toplam maddenin en az ve enerjinin en üst düzeyde olacağı yönde olabileceğini belirtir. Bu durum sağlandığında sistem dengeye varır, entropisi - düzensizliği - başıboşluğu (S) maksimum olur. Bunun tersi yönünde gelişen olaylar ise reverzibl - tersinir olaylardır. Örneğin canlının bir termodinamik sistem olarak oluşması ve büyüyüp gelişmesi tersinir, ölmesi ise irreverzibl - tersinmez olaylardır. Canlı sistemde ölüm termodinamik denge halidir.

Aynı şey kimyasal tepkimeler içinde geçerlidir, dışarıdan enerji alarak başlayan ve yürüyen endotermik tepkimeler kendiliğinden başlayamaz ve süremez, birim sürede çevreden aldığı ve verdiği enerjinin eşitlendiği, enerji alışverişinin net değerinin sıfır olduğu denge durumunda durur, kinetik dengeye ulaşır. Ancak eksotermik, enerji açığaçıkarantepkimelerkendiliğinden yürüyebilir.

Canlılığın oluşumu ve sürmesini sağlayan biyokimyasal sentez tepkimeleri de dengeye ulaşan reverzibl tepkimelerdir ve ancek ürünlerinin tepkime ortamından uzaklaşmasını sağlayan zincirleme tepkime sayesinde termodinamik dengenin kurulamaması ile sürebilir.



Üçüncü yasa termodinamik bir sistemde entropinin, yani madde halinde yoğuşmamış olan enerjinin sıfır olacağı -273 derece sıcaklığa ulaşılamayacağını belirtir.



Bitkilerdeki biyoenerjetik olayların anlaşılması açısından önemli olan diğer enerjetik kavramları ise entalpi, ve serbest enerji ile görelilik kuramının ışık kuantı ile ilgili sonucudur.

Termodinamik incelemenin başlangıç ve bitim noktalarında ölçülen entalpi - toplam enerji farkı (DH) olay sonundaki madde kaybı veya kazancının da bir ölçüsü olur. Canlılarda çevreden alınan enerjinin azalmasına neden olan koşullarda bu etkiye karşı iç enerji kaynaklarından yararlanma yolu ile etkinin azaltılmasına çalışan mekanizmalar harekete geçer. Evrimin üst düzeyindeki sıcak kanlılarda vücut sıcaklığını sabit tutan bir enerji dengesinin oluşu çok zorlayıcı koşulların etkili olmasına kadar entalpi farkını önler.

Entropinin ölçümü çok zor olduğundan sistemdeki düzensizlik enerjisi yerine entropi artışı ile ters orantılı olarak azalan iş için kullanılabilir, işe çevirilebilir serbest enerji (G) ölçülür. Serbest enerji sistem dengeye varıncaya kadarki entalpi farkının bir bölümünü oluşturur. Entalpi farkının entropi enerjisine dönüşmeyen, yani atom ve moleküllerin termik hareketliliklerinin artışına harcanmayan kısmıdır. Termik hareketlilik doğal olarak sıcaklığa, atom ve moleküllerin çevrelerinden aldıkları enerji düzeyine ve hareketliliklerine,hareket yeteneklerine bağlıdır; atom veya molekül ağırlığı, aralarındaki çekim kuvvetlerinin artışı hareketliliklerini azaltır.

Bir sistemde serbest enerji artışı entropi enerjisi azalırsa da çevrenin entropi enerjisi artışı daha fazla olur ve 2. yasada belirtildiği şekilde sistem + doğanın entropisi sürekli artar. Canlı sistem ele alındığında canlının oluşup, büyümesi ile sürekli artan serbest enerji karşılığında çevreye verilen entropi enerjisinin daha fazla olmasını sağlayan canlının çevresine aktardığı gaz moleküllerinin termik hareketlilik enerjisi gibi enerji formlarıdır.

Einstein’ın E = m . c 2 fomülü ile açıkladığı enerji - kütle ilişkisi sonucunda astronomların güneşe yakın geçen kozmik ışınların güneşin kütle çekimi etkisiyle bükülmeleri gözlemleriyle dahi desteklenen ışığın tanecikli, kuant şeklinde adlandırılan kesikli dalga yapısı fotosentez olayının mekanizmasının anlaşılmasını sağlamıştır.




Kimyasal termodinamikte yararlanılan temel kavramlardan olan kimyasal potansiyel fizyoloji ve biyokimyada da kullanılan ve birçok canlılık olayının anlaşılmasını sağlayan bir kavramdır. Bir sistemdeki kimyasal komponentlerin her bir molünün serbest enerjisini tanımlar. Sistemde bir değişim olabilmesi, iş yapılabilmesi için bir komponentinin kullanacağı enerji düzeyini belirtir. Eğer değişim, dönüşüm sırasında bir komponentin serbest enerjisi artıyorsa bir diğer komponentinki daha yüksek oranda azalıyor demektir. İki sistem arasında kimyasal potansiyel farkı varsa bu fark oranında kendiliğinden yürüyen bir değişme olur ve iletim görülür. Bu suda çözünen katı maddelerin - solutların, pasif - edilgen şekildeki hareketini açıklamakta da kullanılan bir terimdir.



Bu terimin su komponenti için kullanılan şekli su potansiyelidir. Kimyasal potansiyel basınç değişimi ile ilgili olayları da içerdiğinden su basıncı - hidrostatik basınç tanımı da kullanılır. Elektriksel potansiyel farkı da kimyasal potansiyelin bir şekli olduğundan sulu iyonik çözeltilerde katyonların katod durumundaki, anyonların da anod durumundaki sabit ve yüklü kutuplara doğru hareketine neden olur.

Söz konusu potansiyellerin mutlak değerleri değil aralarındaki fark itici güçtür. İki nokta arasındaki basınç, derişim, elektriksel yük, serbest enerji farkı gibi farklılıkların tümü canlılıkta rol oynar ve karmaşık dengeleri yürümesini sağlar. Bu denge birarada bulunan komponentlerin birbirleri ile etkileşmelerinden etkileneceğinden etkileşim potansiyelinin de değerlendirilmesi gerekir. Bunun için kullanılan terimler ise aktiflik - etkinlik sabiti ve efektiv - etkin derişimdir.

Etkin derişim, etkinlik sabiti yüksek maddenin veya maddelerin derişim farkına dayanarak sistemdeki değişim potansiyelini değerlendirir. Sistemin değişim potansiyelini ortaya çıkarır.

Bu çerçevede su potansiyeli sistemdeki bir mol suyun sabit basınç altında ve sabit sıcaklıkta yer çekiminin etkisi sıfır kabul edilerek sistemdeki saf su ortamından etkin derişimin daha düşük olduğu yere gitme potansiyelidir. Yani hidrostatik basınç artışına paralel olarak su potansiyeli artar. Daha önceleri Difüzyon basıncı eksikliği ve emme basıncı, emme kuvveti şeklinde tanımlanmış olan su potansiyeli günümüzde en geçerli olarak benimsenen, kuramsal temelleri sağlam olan terimdir.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:29:16 +0000
Konu: BİTKİ FİZYOLOJİSİNİN KONUSU VE DALLARI - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10544&Itemid=0#10544 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10544&Itemid=0#10544
Bu yaklaşımla bitki fizyolojisinde beslenme kara bitkilerinin havadan, su bitkilerinin de sudan sağladığı gazlar ve kara bitkilerinin havadan sağladığı su buharı ile toprak veya sudan sağladıkları mineral iyonları, nasıl alındıkları ile ilgili konular beslenme fizyolojisi başlığı altında toplanır.

Metabolizma fizyolojisi de bu çerçevede alınan hammaddelerin, hangi maddelere dönüştürüldüğü ve kullanıldığı, işlevlerinin neler olduğu, hangi durumlarda bu tabloda ne yönde ve nasıl değişimler olduğunu inceler. Biyokimya ile en yakın olan daldır.

Metabolizma fizyolojisinin karmaşık ve genişkapsamlı oluşu nedeniyle de primer ( birincil, temel ), sekonder ( ikincil ) ve ara metabolizma, primer metabolitlerin depolanan ve gerektiğinde sindirilen dönüşüm ürünlerini konu alan alt dallara ayırılması gereği ortaya çıkmıştır.

Büyüme ve gelişme fizyolojisi ise beslenme ile alınan, metabolize edilen maddelerin kullanılması ile organellerden, bitki hücrelerinin embriyo düzeyinden başlayarak organlar ile bitki organizmalarına kadar büyümelerini, belli bir yönde farklılaşarak özel işlevler kazanmalarını, bütün bu olayları etkileyen etmenleri ve etkileşimlerin mekanizmalarını inceler. Büyüme ve gelişme fizyolojisi hem moleküler biyoloji hem de biyokimya ve ekoloji ile yakından ilişkilidir. Çünkü büyümeyi ve sonra gelişmeyi tetikleyen mekanizma ve özellikle farklılaşmanın şekilleri açısından kapasite genetik yapı ve baskı, biyokimyasal özellikler ile çevre koşulları ile yakından ilişkilidir.

Bilgi birikiminin artışı ile bitki gruplarına has özellikleri inceleyen veya yüksek bitkilerin yaşamında ve uygulamalı bilimlerde önemli yer tutan belli olgu ve gelişmeleri konu alan alt dallar ortaya çıkmıştır. Bitki hücre fizyolojisi, alg fizyolojisi, çimlenme fizyolojisi, çiçeklenme fizyolojisi, stres fizyolojisi, bunlardandır. Ayrıca fizyolojik olayların açıklanabilmesi gerekli temel bilgileri sağlayan fizik, enerjetik, kimya, fizikokimya ve biyokimya gibi dalların katkıları oranına göre de biyofizik, fiziksel biyokimya, biyo-organik veya inorganik kimya gibi dallara benzer şekilde biyofiziksel, biyokimyasal fizyoloji gibi alt dallara ayrılır.

Günümüzde botaniğin ve diğer temel ve teknolojik bilimler ile dallarının konuları ile ilişkinin yoğunluğuna göre adlandırılan alt dallara da ayrılmıştır. Bitki ökofizyolojisi, ürün fizyolojisi, depolama fizyolojisi, fizyolojik fitopatoloji bu alt dallara örnek olarak verilebilir.

Bu tür konu sınıflandırmaları çerçevesinde bitki fizyolojisini, fizyolojinin temel konularının bitkileri diğer canlılardan ayıran temel özelliklerin fizyolojik yönlerinden başlayarak ele almak ve bu temeller üzerinde açılım gösteren özel konulara yönelerek işlemek yararlı olabilir.

Bilindiği gibi canlıların en temel özellikleri aldıkları enerjiyi belli sınırlar içinde olmak üzere çevreden alabilmeleri, kullanabilmeleri, depolayabilmeleri ve gerektiğinde açığa çıkarabilmeleri, biyolojik iş yapabilmeleridir. Cansızlardan enerjice etkin olmaları ile ayrılırlar, doğal cansız evren enerji karşısında tümüyle edilgendir. Bu nedenle de bitki fizyolojisini biyolojinin temeli olan biyoenerjetiğin temel konularını anımsayarak incelemeye başlamak gerekir.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:28:34 +0000
Konu: Bitkilerde Tropizma (Yönelim)Hareketleri - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10543&Itemid=0#10543 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=209&id=10543&Itemid=0#10543
Hareketi Uyartının yönüne bağlı olarak meydana gelen yönelme hareketidir. Özellikle uç meristem bölgesindeki oksin hormonunun eşit olmayan dağılımından kaynaklanır. Yönelim hareketi uyarana doğru ise (+) tropizma, uyaranın aksi yönünde ise, (–) tropizma adını alır.

Nasti (Irganım)

HareketleriUyaranın yönüne bağlı olmaksızın yapılan irkilme hareketidir. Olay, turgor basıncındaki ani değişmelerden kaynaklanır. Uyartının yönüne bağlı olmadığından (+) ve (–) nastiden söz edilemez.

Taksi (Yer Değiştirme)

Hareketleri uyaranın yönüne bağlı olarak, özellikle tek hücreli bitkilerin yer değiştirme hareketidir.Uyaranın yönü önemli olduğu için (+) ve (–) taksi hareketinden söz edilir.]]>
Bitki Fizyolojisi Sat, 05 Apr 2014 19:27:35 +0000
Konu: Solunum Katsayısının Karbonhidratlarda Deneysel Gösterilmesi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10542&Itemid=0#10542 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10542&Itemid=0#10542 Bitki Fizyolojisi Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 19:26:17 +0000 Konu: Karbonhidratlarda solunumun kalitatif tayini - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10541&Itemid=0#10541 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10541&Itemid=0#10541
Anaerobik Solunum:

Bir erlenmayer içine sakkaroz çözeltisi ve biraz bira mayası konur. Bira mayası etkisi altında sakkaroz önce hidroliz olur. Hidroliz sonucu oluşan glukoz ve fruktoz da fermentasyona uğrayarak CO2 açığa çıkar. Bira mayası + şeker eriyiği bir boru ile içinde KOH çözeltisi bulunan bir tüpe bağlanırsa CO2 ile KOH reaksiyona girerek K2CO3' ı oluşturur. Bu da bulanma ile kendini gösterir veya boru fenol kırmızısına gönderilirse renk ................ olur. Erlenmayerdeki şekerli ve bira mayalı eriyiğe iyot katılırsa iyodoform kokusundan etil alkol varlığı anlaşılır.]]>
Bitki Fizyolojisi Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 19:25:46 +0000
Konu: Fotosentezde Nişasta Oluşumunun Kanıtlanması - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10540&Itemid=0#10540 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10540&Itemid=0#10540
1.​ Yapraklara 100 oC 5 dakika tutulur.(Zarların geçirgenliği yok edilir.)

2.​ Yumuşamış yaprak saf alkol ile 15 dakika yıkanır.

3.​ Yaprakta nişastanın boyanması için Lugol ile yıkanır.

Bitkinin üzerindeki nişastalı kısımlar……………………………boyanır. Alüminyum folyodaki …………………….. şekiller. Nişasta…………………… için………………….. renkte boyanmıştır. Bu neden ışığa bağlı…………………………… oluşumunu gösterir.]]>
Bitki Fizyolojisi Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 19:24:54 +0000
Konu: Işık Şiddeti - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10539&Itemid=0#10539 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10539&Itemid=0#10539
Işığın Dalga Boyunun Etkisi:

Işığın dalga boyu fotosentez şiddetini etkilemektedir.

Çeşitli ışık tiplerindeki kuantum büyüklüğü birbirinin aynı değildir, bunu dalga uzunlukları belirler. Dalga boyu küçük (400 nm), kuantumu büyük fakat az sayıda olduğundan mavi ışığın sisteme isabet etme olasılığı .......... ............ Dalga boyu büyük (700 nm), kuantum adedi fazla ve kuantum büyüklüğü küçük olan kırmızı ışığın sisteme isabet etme ihtimali .......... Işığın dalga boyuna etkisini tanımlamak için 1,5 Klux 'de kırmızı ve mavi ışıklı deney tekrarlanır(Yeterli süre kalırsa). Tabloya yazılan değerlerle grafikler çizilir ve karşılaştırılır.

Karbondioksit Etkisi :

Beyaz ışıkta 3, 1,5 ve 0.75 Klux ışık şiddetinde su içine maden suyu ilave edilerek çıkan O2 kabarcıkları sayılır. Light meter cihazında ölçüm Aralığı Klux birimde ölçülür. Cihaz ayrıca fc birimde de ölçüm yapabilir. Not : 1fc =10.76 lux , 1Klux =1000 lux , 1Kfc = 1000fc. Tabloya yazılarak grafik çizilir.

Fotosentezde CO2 Gerekliliğinin Gösterilmesi:

Bir deney tüpü içerisine bitki, bir miktar su ve CO2 tutucusu olan KOH konur. Bir süre sonra tüpün içindeki yaprakta olan değişiklikler gözlenir.]]>
Bitki Fizyolojisi Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 19:24:20 +0000
Konu: Fotosentezde Işık ve CO2'nin Etkisi - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10538&Itemid=0#10538 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10538&Itemid=0#10538 Bitki Fizyolojisi Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 19:23:28 +0000 Konu: Fotosentezde Klorofil Gerekliliğinin İspatlanması - yazan: yavuz.aydin http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10537&Itemid=0#10537 http://biyologlar.com/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=224&id=10537&Itemid=0#10537
Işık

o​ Dalga boyu

o​ Işık şiddeti


CO2 konsantrasyonu

Sıcaklık

Mikro elementler

Su

Kalıtsal faktörler]]>
Bitki Fizyolojisi Laboratuvarı Sat, 05 Apr 2014 19:22:42 +0000