Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 117 kayıt bulundu.

AMİNO ASİT TANIMA REAKSİYONLARI

Doğada 300’den fazla amino asit tanımlanmış olmasına rağmen memelilerde bunlardan yalnızca 20 tanesi proteinlerin yapısında yer almaktadır. Amino asitler prolin dışında aynı karbon üzerinde amino (-NH2) ve karboksil (-COOH) grubu bulundururlar. Prolin ise siklik bir yapıya sahiptir ve amino grubu yerine imino grubu taşır. Amino asitlerin genel gösterimleri R-CH-NH2-COOH şeklindedir. R grubu değişken gruptur. R grubunun değişmesiyle 20 çeşit primer veya standart amino asit meydana gelir. Bu 20 çeşit amino asitin değişik sayı ve sıra ile dizilimi çok sayıda proteinin ortaya çıkmasına yol açar. Glisin dışındaki tüm amino asitlerin en az bir tane asimetrik karbonu vardır ve optik olarak aktiftirler. Bunlar da D ve L olarak iki ayrı konfigürasyonda olabilirler. Ancak proteinlerin yapısında bulunan tüm amino asitler L konfigürasyonundadırlar. D amino asitler ise bazı antibiyotiklerde ve bakteriyel hücre duvarında bulunurlar.Amino asitler amfoterik moleküllerdir. Yani hem asidik hem de bazik gruplar içerirler. Monoaminomonokarboksilik asitler sulu çözeltilerde dipolar çözeltiler yani zwitterion şeklinde bulunurlar. a-karboksil grubu dissosiye ve negatif yüklüdür, a-amino grubu protonlanmış ve pozitif yüklüdür, yani molekül nötrdür. Asidik pH’da karboksil grubu bir proton alır ve molekülün net yükü pozitif olur. Bazik pH’da ise amino grubu proton kaybeder ve net yük negatif olur. Bir amino asidin net yükünün sıfır olduğu pH’a izoelektrik nokta denir. Amino asitler renksiz, suda tamamen, etil alkolde ise kısmen çözünmelerine karşılık, eterde hiç çözünme özellikleri olmayan organik bileşiklerdir. Amino asit çözeltilerinin görünür bölgede ışık absorblama özellikleri yoktur. Ancak UV bölgede (280 nm’de) tirozin, triptofan, fenilalanin ve histidin gibi halkalı yapıya sahip amino asitlerin ışık absorblama yetenekleri vardır. Bu özellik biyolojik sıvılardaki protein miktarının belirlenmesinde zaman zaman faydalanılabilen bir özelliktir.Amino amino asitler, bulundurduğu karboksil ve amino grupları, reaksiyon gücü oldukça yüksek fonksiyonel gruplar oldukları için bu grupların verdiği bütün reaksiyonları verirler. Amino asitlerin verdiği bu reaksiyonlar gerek biyolojik sıvılardaki serbest amino asitlerin cinsi ve miktarı, gerekse protein yapısına giren amino asitlerin miktarı, cinsi ve sırasını tespit etmede son derece önemlidir. I. Amino Asit Tayininin Klinik ÖnemiDolaşımdaki amino asitler böbrekte glomerüler membranlar tarafından filtre edilirler. Bu filtrattaki amino asit konsantrasyonu plazmadakine yakındır. Ancak filtrattaki amino asitlerin büyük bir kısmı tübüler sistemde özel transport sistemleri ile geri emilip dolaşıma verilirler. Çok az bir kısmı ise idrarla atılır. Normal yetişkin bir kişinin 24 saatlik idrar amino asit düzeyi 50-200 mg arasında değişir. Bu değişimde etkili faktör diyettin tabiatıdır. Kan amino asit seviyeleri yükseldiği zaman idrarla amino asit atılımında artış meydana gelir. Bu duruma aminoasidüri denir. İki tip aminoasidüriden bahsedilebilir. 1) Taşma tipi (overflow tipi) : Amino asit metabolizmasında rol oynayan enzimlerin eksik veya hatalı olması sonucu görülür. Böbrek eşik düzeylerinin aşılması sebebiyle böbrekler normal çalıştığı halde böbreğin reabsorbsiyon kapasitesi aşıldığından idrar amino asit düzeyi artar. Fenilketonüri, tirozinozis, alkaptonüri ve akçaağaç şurubu idrar hastalığı buna örnektir.2) Renal tip:Böbrek tubuluslarındaki bozukluk sonucu oluşan aminoasidüri türüdür. Bunu sebebi konjenital veya akkiz olabileceği gibi ağır metal zehirlenmeleri, fenol zehirlenmesi veya yanıklar da olabilir. Fankoni sendromu, sistinozis, Wilson hastalığı ve nefrotik sendrom gibi.II. Amino Asitlerin Kalitatif ve Kantitatif Tayininde Kullanılan MetotlarProteinlerin amino asit kompozisyonunu tespit belirlemek için kullanılan metotlar üç basamakta toplanır:1. Proteinlerin amino asitlerine hidrolizi (6N HCl, +110oC’de 24 saat ısıtma)2. Karışımdaki amino asitlerin ayırımı 3. Her bir amino asidin miktarının belirlenmesia) Ninhidrin Reaksiyonuα-amino grubunun en karakteristik reaksiyonu olan ninhidrin reaksiyonu amino asitlerin hem kalitatif hem de kantitatif tayininde sıklıkla kullanılan bir reaksiyondur. Bütün α-amino asitler ve peptidler bu renk reaksiyonunu verirler. Ancak bazı amino asitler mavi kompleks yerine değişik renklerle ortaya çıkarlar. Örneğin, prolin ve hidroksiprolin sarı, asparagin ise kahverengi renk oluşturur. Diğer amino asitler ise mavinin değişik tonları şeklinde kompleksler oluştururlar. b) Gazometrik ÖlçümAmino asitlerin α-amino grubu HNO2 (nitröz asit) ile reaksiyona girdiği zaman karboksilli asitlerin hidroksi türevlerini meydana getirir. Bu reaksiyon sırasında açığa çıkan N2 gazometrik olarak ölçülür. c) Kromatografik YöntemlerAmino asitleri ve peptidleri ayırmada kullanılan değişik kromatografik yöntemler vardır. Bunlar arasında kağıt kromatografisi, ince tabaka kromatografisi, iyon değiştirme kromatografisi, gaz kromatografisi ve yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) en sık kullanılanlardır. d) Elektroforetik YöntemlerYüksek elektrikli bir ortamda amino asitlerin yük ve büyüklük farklılıklarından faydalanılarak ayrılması tekniğidir. e) Amino Asit Sırası Tayinine Yönelik YöntemlerPeptid ve proteinlerin sırasının belirlenmesi birçok genetik kusurun ortaya çıkarılmasında faydalı olacaktır. Bir proteindeki amino asit sırasını belirlemek için N-terminal ya da C-terminal amino asit rezidülerine spesifik reaksiyonlar kullanılır. N-terminal amino asitlerin belirlenmesinde kullanılan yöntemler.Sanger YöntemiAlkali ortamda bir polipeptidin N-terminal amino asidinin amino grubu ile 2,4 dinitrofluorobenzen (DNF) reaksiyona girerek sarı renkli 2,4-dinitrofenol türevlerini meydana getirirler. Bu türevler elde mevcut olan amino asitlerin aynı reaktifle reaksiyona sokulmasıyla hazırlanmış olan standartları ile kağıt kromatografisi işlemine tabi tutulur. Kromatografi kağıdında elde edilen lekeler değerlendirilerek amino asidin cinsi tespit edilir. Dansil Klorür YöntemiBir polipeptidin N-terminal aminosidinin amino grubu ile floresans bir madde olan dansil klorür yüksek pH’da reaksiyona girer. Böylece dansil klorür ile işaretlenen amino asit florometrik olarak ölçülür. Bu metodla amino asit türevlerinin düşük miktarları (1 nM) bile belirlenir.Edman YöntemiEn önemli ve en çok kullanılan metoddur. Edman reaksiyonuyla sadece N-terminal ucu tanınmaz aynı zamanda bu reaksiyonun tekrarlanması ile uzun polipeptidlerin amino asit sırası tam olarak tespit edilir. Fenilizotiyosiyanat alkali ortamda peptidin N-terminal amino grubu ile reaksiyona girerek N-terminal amino asidin fenilizotiyosiyanat türevi oluşur. Sanger ve dansil klorür yöntemlerinden farklı olarak polipeptid parçalanmaz, sadece bir amino asit eksik polipeptid kalır. Daha sonra oluşan bu türev gaz kromotografisi ile tespit edilir.C-terminal amino asitlerinin belirlenmesinde kullanılan metodlarPolipeptidin C-terminal kalıntılarını tespit etmek için kullanılan metodlar N-terminali tespit etmek için kullanılanlar kadar kesin sonuç vermezler. Ancak bu amaç için kullanılan iki metod vardır.Hidrazinle parçalanma (Hidrazinoliz)Bu reaksiyon sırasında hidrazin ile C terminalindeki aminoasitler ayrılır. Karboksi peptidazla parçalanma Protein parçalayıcı bir enzim olan karboksipeptidaz bir proteindeki en son peptid bağına (C-terminal) etki ederek C-terminal amino asidinin koparılmasını sağlar. Elde edilen serbest amino asit, amino asitlere spesifik reaksiyonlarla tespit edilir. Bu işleme devam edilerek her defasında yeni bir C-terminal amino asit belirlenebilir. III. Kalitatif Amino Asit Tayin YöntemleriKalitatif amino asit tayini kan ve idrar örneklerinde yapılabilir. İdrar örnekleri günün herhangi bir saatinde alınan (rastgele) idrar örneği olabileceği gibi 24 saatlik idrar da olabilir. Hücre içi amino asit seviyesi kan dolaşımından (plazma) 10 kat daha yüksektir. Kan örneği alınırken bu özellik dikkate alınmalıdır. Amino asit seviyesine plazmada bakılır. Kan heparinize enjektörle alınmalıdır. Hemolizden sakınılmalıdır. Yapılacak DeneylerFenil Pirüvik Asit Deneyi4 ml idrar üzerine 1 ml magnezyum ayıracı (11 gr MgCl2, 14 gr NH4Cl ve 20 ml der-NH4OH/litre) konarak 5 dakika bekletilir, süzülür. Süzüntü 2 damla % 10’luk HCl ile asidik hale getirilir. 2 damla % 10’luk FeCl3 ilave edilir. Mavi-yeşil renk oluşursa deney pozitifdir. Fenilketonüride sıklıkla kullanılmaktadır. Triptofan Deneyi2 ml örnek üzerine 2 ml derişik CH3COOH ilave edilir. Bu karışımın üzerine damla damla tabaka oluşturacak şekilde tüp cidarından derişik H2SO4 sızdırılır. İki sıvının birleşme yerinde mor halkanın oluşumu örnekte triptofan bulunduğunu (pozitif reaksiyon) gösterir. (örnek: Hartnup hastalığı)Ninhidrin Deneyia) Deneyin PrensibiBu deneyde normalde sarı olan ninhidrin, amino asitlerle reaksiyona girerek mavi-menekşe rengine dönüşür ve bu metot bu renk oluşumunun tespitine dayanır.Bu reaksiyon sırasında 1. basamakta ninhidrin ile amino asit reaksiyona girerek amino asitten bir karbon eksik bir aldehit, redükte ninhidrin, NH3 ve CO2 meydana gelir. İkinci aşamada açığa çıkan NH3, bir mol okside ninhidrinle bir mol redükte ninhidrin arasında köprü kurarak mavi-mor renkli kompleks oluşturur.Ninhidrin NH2-C-COOH’daki serbest a-amino grubu ile reaksiyona girer. Bu grup tüm amino asitlerde, polipeptidlerde ya da proteinlerde bulunmaktadır. Dekarboksilasyon reaksiyonu serbest amino asitlerde meydana gelmekte iken, peptidlerde ve proteinlerde meydana gelmemektedir. Böylelikle teorik olarak yalnızca amino asitler renk değişimine neden olurlar. Ancak peptidler ya da proteinler her zaman için interferansa yol açabilirler.b) Reaktifler ve Malzemeler A. Malzemeler B. Reaktifler® Test tüpleri ® Ninhidrin Solüsyonu® Pipetler ° Ninhidrin: 0.35 g® Ocak ° 100 ml etanol® Spektrofotometre c) Deneyin Yapılışı1 ml ninhidrin solüsyonu (0.35 g ninhidrinin 100 ml etanole tamamlanması ile hazırlanır.) 5 ml numuneye (plazma) eklenir. Test tüpünün ağzı parafilm ile kapatılır. ( buharlaşmadan dolayı meydana gelebilecek kayıpları önlemek için) 2. Hafifçe karıştırılarak 4-7 dakika süreyle kaynatma işlemine tabi tutulur.3. Daha sonra soğuk su altında tutularak oda ısısına kadar soğutulur. Not: Isopropanol ya da 1/1 aseton/butanol karışımı ninhidrin solüsyonunun hazırlanmasında etanol yerine kullanılabilir.

http://www.biyologlar.com/amino-asit-tanima-reaksiyonlari-2

Yağda Eriyen Vitaminler

A VİTAMİNİ: A Vitamini yağda eriyen vitaminlerdendir.Balıkyağında, karaciğerde, tereyağı ve kremada, peynirde, yumurta sarısında bulunur.Sonradan A vitamini (retinol) ne dönüşecek olan Beta Karoten ve diğer karotenoidler ise yeşil yapraklı ve sarı sebzelerde ve tahıllarda bulunur.A vitamini karaciğerde depolanır. Isıya karşı sabit ve pişirilmeye dayanıklıdır.Yüksek miktarlarda alınması toksik reaksiyonlara (zehirlenme) neden olabilir. Vitamin A miktarı Retinol Equivalant ile ölçülür. Vücuttaki Fonksiyonları Sağlıklı deri ve saçlar için gereklidir. Diş, dişeti, ve kemik gelişiminde önemli rol oynar Normal iyi görme de ve gece görme de etkilidir. Bağışıklık sistemini kuvvetlendirir. Akciğer, mide, üriner sistem ve diğer organların koruyucu epitelinin düzeninde rol oynar. Eksiklik Belirtileri 1)Gece körlüğü 2)Xerophthalmia ( korneanın anormal kuruması ve kalınlaşması = göz kuruluğu) 3)Bağışıklık sisteminin zayıflaması, enfeksiyonlara elverişli hale gelme 4)Akne (sivilce) oluşumunda artış 5)Yorgunluk 6)Diş, diseti ve kemiklerde deformiteler Aşırılık ve Zehirlenme Belirtileri 1)Karaciğer bozuklukları 2)Mide bulantısı ve kusma 3)Saç dökülmesi (saçlar çabuk kopar) 4)Başağrısı 5)Eklem ağrıları 6)Dudak çatlamaları 7)Saç kuruluğu 8)İştah kaybı D VİTAMİNİ: D Vitamini yağda eriyen vitaminlerdendir. Daha çok iki şekilde bulunur.Bunlardan aktif ergosterol, kalsiferol ve D2 vitamini gibi adlarla da bilinen ergokalsiferol ışınlanmış mayalarda bulunur.Aktif 7-dehidrokolesterol ve D3 vitamini gibi adlarla da anılan kolesalsiferol ise insan derisinde güneş ışığı ile temas sonucu meydana gelir ve daha çok balık yağında ve yumurta sarısında bulunur. Isıya karşı sabit ve pişirilmeye dayanıklıdır.Yüksek miktarlarda alınması toksik reaksiyonlara (zehirlenme) neden olabilir. Vücuttaki Fonksiyonları İnce barsaklardan kalsiyum ve fosforun emilimini düzenleyerek kemik büyümesi, sertleşmesi ve tamiri üzerinde etkili olur. Raşitizmi önler Böbrek hastalıklarında düşük kan kalsiyumu seviyesini düzenler. Postoperatif kas kasılmalarını önler. Kalsiyumla birlikte kemik gelişimini kontrol eder. Bebekler ve çocuklarda kemik ve dişlerin normal gelişme ve büyümesini sağlar. Henüz kanıtlanmamış olası etkileri: Artrit, yaşlanma belirtileri ,sivilce,alkolizm, kistik fibrozis uçuk ve herpes zoster tedavisi, kolon kanserinin önlenmesi. Vitamin D alınımına dikkat edilmesi gereken durumlar: Güneş ışığı bakımından yetersiz bölgelerde yaşayan çocuklar. Yetersiz gıda alan ve fazla kalori yakan kişiler 55 yaşın üzerindekiler, özellikle menapoz sonrası kadınlar. Emziren ve hamile kadınlar. Alkol veya uyuşturucu kullananlar. Kronik hastalığı olanlar, uzun süredir stress altında olanlar, yakın geçmişte ameliyat geçirmiş olanlar. Mide-barsak kanalının bir kısmı ameliyat ile alınmış olanlar. Ağır yaralanma ve yanığı olan kişiler. Eksiklik Belirtileri Raşitizm/(Çocuklarda D vitamini eksikliği ile oluşan hastalık)Çarpık bacaklar, kemik veya eklem yerlerinde deformasyonlar, diş gelişiminde gerilik, kaslarda zayıflık, yorgunluk, bitkinlik. Osteomalazi (yetişkinlerde D vitamini eksikliği ile oluşan hastalık) kaburga kemiklerinde,omurganın alt kısmında, leğen kemiğinde, bacaklarda ağrı, kas zayıflığı ve spazmları, çabuk kırılan kemikler. Aşırılık ve Zehirlenme Belirtileri 1)Yüksek kan basıncı 2)Mide bulantısı ve kusma 3)Düzensiz kalp atışı 4)Karın ağrısı 5)İştah kaybı 6)Zihinsel ve fiziksel gelişme geriliği 7)Damar sertliğine eğilim 8)Böbrek hasarları E VİTAMİNİ: E Vitamini yağda eriyen vitaminlerdendir.Alfa,beta,gama ve delta tokoferolleri içerir. Bitkisel yağlar ve buğday tanesi en iyi kaynağıdır. Isıya karşı sabit ve pişirilmeye dayanıklıdır. Vücuttaki Fonksiyonları En iyi Antioksidandır.Hücre zarı ve taşıyıcı moleküllerin lipid kısmını stabilize ederek hücreyi serbest radikaller, ağır met@ller, zehirli bileşikler, ilaç ve radyasyonun zararlı etkilerinden korur. İmmun sistemin aktivitesi için gereklidir.Timus bezini ve alyuvarları korur.Virütik hastalıklara karşı bağışıklık sistemini geliştirir. Göz sağlığı için hayati önem taşır.Retina gelişimi için gereklidir.Serbest radikallerin katarakt yapıcı etkilerini önler. Yaşlanmaya karşı koruyucudur.Serbest radikallerin dokular, deri ve kan damarlarında oluşturduğu dejenaratif etkiyi önler.Yaşlanmayla ortaya çıkan hafıza kayıplarını da önleyici etkisi vardır. Eksiklik Belirtileri Çocuklarda hemolitik anemi ve göz bozuklukları Yetişkinlerde Dengesiz yürüme, konsantrasyon bozukluğu, düşük tiroid hormonu seviyesi, sinir harabiyeti, uyuşukluk, anemi, bağışıklık sisteminde zayıflama. E vitamini eksikliğinde kalp hastalıkları ve kanser riski artmıştır. K VİTAMİNİ: K Vitamini yagda eriyen vitaminlerdendir.Kan pıhtılaşmasında önemli rol oynar. Lahana, karnıbahar, ıspanak ve diğer yeşil sebzelerde, soya fasülyesi ve tahıllarda bulunur.Genellikle vücutta bağırsak bakterileri tarafından sentez edilir. Vücuttaki Fonksiyonlari Kan pıhtılaşmasını sağlar. Bazi çalışmalar özellikle yaşlılarda kemikleri güçlendirdiğini göstermektedir. Pıhtılaşmada ve kemik yapımında kalsiyum'a yardımcıdır. Eksiklik Belirtileri Kontrolsuz kanamalara neden olan K vitamini eksikliği malabsorbsiyon hastaları hariç ender görülür.Doğumdan sonraki ilk 3-5 gün içerisinde bağırsak florası henüz tam gelişmemiş olduğundan K vitamini eksikliği vardır. Günlük Vitamin K ihtiyaci: Genellikle sebzelerle alınan günlük 60-85 mg. herhangi bir eklemeye gerek kalmadan yeterli olmaktadır.

http://www.biyologlar.com/yagda-eriyen-vitaminler

Kromozom nedir

Her canlı gibi insan da trilyonlarca hücreden meydana gelir. Hücre, bitkisel ya da hayvansal her türlü yaşam biçiminin en küçük birimidir. Her hücre bir sitoplazma ve çekirdekten meydana gelir. Çekirdeğin içinde ise kromozom adı verilen ipliksi parçalar bulunur. Kromozomlar, elektron mikroskobunda İ, V, J harfleri gibi biçimlerde görünür ve boyutları mikronla ölçülür. Kromozomların sayısı canlı türleride değişiklik gösterir. Örneğin sirke sineğinde 8, kurbağada 26, farede 42, köpekte 78 kromozom vardır. İnsanın kromozom sayısı ise 46'dır. 22'si çift otozom kromozomdur. İnsan hücresinde 1 çift de eşeysel kromozom bulunur ve toplam sayı 46 eder. Kromozomlar, molekül yapıları çok iyi bilinen DNA (dezoksiribonükleik asit) zinciri ile ‘‘histon’’ denilen protein zincirinden oluşur. DNA zincirleri de özgül proteinleri sentezlemekle görevli ‘‘gen’’ adı verilen birimlerden oluşur. Döllenme sırasında annenin yumurtasındaki 23 kromozom, babanın spermindeki 23 kromozomla birleşir. İşte bu 46 kromozom insanın yaşamında belirleyici rol oynar. Kromozomlarda yer alan ve sayıları 25 bin ile 100 bin arasında olduğu tahmin edilen genlerin oluşturduğu zincir, kişinin göz renginden boyuna, yaşam süresinden yakalanacağı hastalıklara kadar pekçok şeyi programlar. Bu genetik programlar, DNA altünitesi denen (A, T, C, G) kimyasallarıyla programlanır. Bilim adamları özellikle, 21. kromozomun içindeki 14 geni tam bir saatli bomba olarak niteliyorlar. Bu 14 genden birinde meydana gelen en ufak bir arıza Alzheimer, epilepsi, Parkinson veya lösemi hastalığına neden oluyor. Ayrıca halk arasında ‘‘Mongolluk’’ denilen Down sendromu ortaya çıkabiliyor. Her insan hücresinde yaşamın yapı taşları kabul edilen 24 çift kromozom bulunuyor. Gen bilgilerini taşıyan ip biçimindeki kromozomlar uç uca eklenseydi 1.5 metrelik bir kordon oluştururdu. Kromozomların bozuk oluşumu sonucu, insanın yaşamında değişik dönemlerde, çeşitli hastalıklar ortaya çıkıyor. Bilim adamları, hangi kromozomun bozuk olduğunda hangi hastalığa neden olduğunu biliyorlar. 1.kromozom Alzheimer, ağır işitme 2.kromozom Belleğin oluşumuyla ilgili bilgiler 3.kromozom Akciğer kanseri 4.kromozom Çeşitli kalıtımsal hastalıklar 5.kromozom Akne, saç dökülmesi 6.kromozom Diyabet, epilepsi 7.kromozom Kronik akciğer iltihabı, şişmanlık 8.kromozom Erken yaşlanma 9.kromozom Deri kanseri 10.kromozom Bilinmiyor 11.kromozom Diyabet 12.kromozom Metabolizma hastalıkları 13.kromozom Göğüs kanseri, retina kanseri 14.kromozom Alzheimer 15.kromozom Doğuştan beyin özrü 16.kromozom Crohn hastalığı 17.kromozom Göğüs kanseri 18.kromozom Pankreas kanseri 19.kromozom Bilinmiyor 20.kromozom Bilinmiyor 21.kromozom Down sendromu, Alzheimer, Parkinson, lösemi, depresyonlar 22.kromozom Yeni keşfedildi, kemik iliğinin olumuşumu düzenliyor 23.kromozom (Y) Erkeklik cinsiyetini belirliyor, cinsel organların gelişimini düzenliyor 24.kromozom (X) İki adet X kromozomu taşıyan bebek, kız oluyor. Bu kromozomdaki dejenerasyon kas erimesi, cücelik ve gece körlüğüne yol açıyor.

http://www.biyologlar.com/kromozom-nedir-1

Toprağın Mineral Madde Verimliliği

Toprakta bitkilerin gereksinim duyduğu maddeler de toprak suyu gibi değişik formlarda bulunur ve bu formların bazıları bitkilerin yararlanmasına uygun, diğerleri ise yararsızdır. Bu değişik formların bir kısmı arasında dinamik ilişkiler olması bitkilerin sürekli besin sağlayabilmesine olanak verir. 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 sembolik olarak sentezlenen organik asitlerden bazik karakterli  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 yüksek 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 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.

http://www.biyologlar.com/topragin-mineral-madde-verimliligi

Ure Tayini

Ure karacigerde sentezlenir.Insanlarda protein katabolizmasinin azot iceren metabolik son urunudur.% 90’i bobreklerden, geri kalani GIS den ve deriden itrah edilir.Ure bobrek glomeruluslarindan serbest olarak suzulur.Tubuluslarda ise %40-70’i pasif olarak geri diffuze olur ve plazmaya gecer.Pasif diffuzyonun hizi idrar akis hizina baglidir.Idrar akim hizi azaldikca plazmaya geri donus artar.Ure miktari, diyetle protein alimina ve karacigerde ure sentez hizina baglidir.Normal degerler: %20-50 mgUremi nedenleri :A-Renal nedenler1-Glomeruler nedenler2-Tubuler nedenler3-Interstisyel nedenler4-Vaskuler nedenlerB-Prerenal nedenler1-Dehidratasyon2-Fazla proteinli diyet3-Protein yikiminin arttigi durumlar4-Mide- barsak sisteminde buyuk kanamalar5-Bobrek kanlanmasini bozan durumlar6-Kortizol v.s ile tedaviC- Postrenal nedenler-Tikanmaya yol acarak idrar akimini engelleyen durumlar(pelvik tas, prostat buyumesi v.s) Ure Tayin YontemleriA-Direkt Yontemler1-Ksanthidrol yontemi2-Kolorimetrik yontem (Diasetil monoksim=Fearon reaksiyonu)B-Indirekt yontemler1-Gazometrik yontem (Kowarsky yontemi)2-Kolorimetrik yontemlera-Berthelot reaksiyonub-Nesslerizasyon3-Enzimatik yontem4-Elektrokimyasal yontemlera-Konduktimetrib-PotansiyometriGunumuzde laboratuvarlarda ure olcumu otoanalizorlerde kinetik UV assay yomtemi ile yapilmaktadir.Prensip olarak ureaz enzimi kullanilarak ure parcalanmakta ve reaksiyonda kullanildigi icin azalan NADH miktari kinetik olarak olculmektedir.Ureaz Yontemiyle Serumda Ure Tayini Reaktifler:1-Izotonik sodyum sulfat2-%10 Cinko sulfat3-0.5 N NaOH4-Ureaz suspansiyonu5-Nessler ayiraci6-Ure standartiDeneyin Yapilisi:Numune tupu Standart tupu Serum 0.5ml ¾- Standart ¾- 0.5mlIzotonik sodyum sulfat 7.5ml 7.5mlUreaz 0.5ml 0.5mlHer iki tup karistirilir ve 30 dk 37 C su banyosunda bekletilir.Daha sonra her iki tupe 1’er ml cinko sulfat ve 1 ml NaOH konur ve iyice karistirilir.5dk bekledikten sonra suzgec kagidindan suzulurler.Yeni uc tup alinir,Numune Standart KorDistile su 6ml 6ml 7mlN.tupu suzuntusu 1ml ¾ ¾St. Tupu suzuntusu ¾ 1ml ¾Nessler ayiraci 1ml 1ml 1mlKaristirildiktan sonra 510 nm de kore karsi numune ve standartin absorbanslari olculur.Ure(% mg) = Numune absorbansi x Standart konsantrasyonuStandart absorbansiNot: Ure yerine kan ure azotu (Blood urea nitrogen=BUN) degeride kullanilmaktadir.Bir ure molekulu 60gr’dir, urede iki tane azot bulunur, yani 2x14=28g azot vardir. (N’un atom agirligi=14)Ure degerini BUN’ a cevirmek icinUre (mg/dl)x 0.467 (28:60)=mg/dl BUNVeya BUN degerin ureye cevirmek icinBUN(mg/dl)x2.14 (60:28)= mg/dl ure bulunur.Kaynak: Deneysel Biyokimya. Nuri Bakan. Syf: 100

http://www.biyologlar.com/ure-tayini

Fotosentez

Dünya, canlı yaşamına en uygun olacak şekilde, özel olarak tasarlanmış bir gezegendir. Atmosferindeki gazların oranından, güneşe olan uzaklığına, dağların varlığından, suyun içilebilir olmasına, bitkilerin çeşitliliğinden yeryüzünün sıcaklığına kadar kurulmuş olan pek çok hassas denge sayesinde dünya yaşanabilir bir ortamdır. Yaşamı oluşturan öğelerin devamlılığının sağlanabilmesi için de hem fiziksel şartların hem de bazı biyokimyasal dengelerin korunması gereklidir. Örneğin nasıl ki canlıların yeryüzünde yaşamaları için yer çekimi kuvveti vazgeçilmez ise, bitkilerin ürettiği organik maddeler de yaşamın devamı için bir o kadar önemlidir. İşte bitkilerin bu organik maddeleri üretmek için gerçekleştirdikleri işlemlere, daha önce de belirttiğimiz gibi fotosentez denir. Bitkilerin kendi besinlerini kendilerinin üretmesi olarak da özetlenebilecek olan fotosentez işlemi, bunların diğer canlılardan ayrıcalıklı olmasını sağlar. Bu ayrıcalığı sağlayan, bitki hücresinde insan ve hayvan hücrelerinden farklı olarak güneş enerjisini direkt olarak kullanabilen yapılar bulunmasıdır. Bu yapıların yardımıyla, bitki hücreleri güneşten gelen enerjiyi insanlar ve hayvanlar tarafından besin yoluyla alınacak enerjiye çevirirler ve yine çok özel yollarla depolarlar. İşte bu şekilde fotosentez işlemi tamamlanmış olur. Gerçekte bütün bu işlemleri yapan, bitkinin tamamı değildir, yaprakları da değildir, hatta bitki hücresinin tamamı da değildir. Bu işlemleri bitki hücresinde yer alan ve bitkiye yeşil rengini veren "kloroplast" adı verilen organel gerçekleştirir. Kloroplastlar, milimetrenin binde biri kadar büyüklüktedir, bu yüzden yalnızca mikroskopla gözlemlenebilirler. Yine fotosentezde önemli bir rolü olan kloroplastın çeperi de, metrenin yüz milyonda biri kadar bir büyüklüktedir. Görüldüğü gibi rakamlar son derece küçüktür ve bütün işlemler bu mikroskobik ortamlarda gerçekleşir. Fotosentez olayındaki asıl hayret verici noktalardan biri de budur. SIR DOLU BİR FABRİKA: KLOROPLAST Kloroplastta fotosentezi gerçekleştirmek üzere hazırlanmış thylakoidler, iç zar ve dış zar, stromalar, enzimler, ribozom, RNA ve DNA gibi oluşumlar vardır. Bu oluşumlar hem yapısal hem de işlevsel olarak birbirlerine bağlıdırlar ve her birinin kendi bünyesinde gerçekleştirdiği son derece önemli işlemler vardır. Örneğin kloroplastın dış zarı, kloroplasta madde giriş-çıkışını kontrol eder. İç zar sistemi ise "thylakoid" olarak adlandırılan yapıları içermektedir. Disklere benzeyen thylakoid bölümünde pigment (klorofil) molekülleri ve fotosentez için gerekli olan bazı enzimler yer alır. Thylakoidler "grana" adı verilen kümeler meydana getirerek, güneş ışığının en fazla miktarda emilmesini sağlarlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir. Bunlardan başka kloroplastlarda "stroma" adı verilen ve içinde DNA, RNA ve fotosentez için gerekli olan enzimleri barındıran bir de sıvı bulunur. Kloroplastlar sahip oldukları bu DNA ve ribozomlarla hem kendilerini çoğaltırlar, hem de bazı proteinlerin üretimini gerçekleştirirler. Fotosentezdeki başka bir önemli nokta da bütün bu işlemlerin çok kısa, hatta gözlemlenemeyecek kadar kısa bir süre içinde gerçekleşmesidir. Kloroplastların içinde bulunan binlerce "klorofil"in aynı anda ışığa tepki vermesi, saniyenin binde biri gibi inanılmayacak kadar kısa bir sürede gerçekleşir. Bilim adamları kloroplastların içinde gerçekleşen fotosentez olayını uzun bir kimyasal reaksiyon zinciri olarak tanımlarlarken, işte bu hız nedeniyle fotosentez zincirinin bazı halkalarında neler olduğunu anlayamamakta ve olanları hayranlıkla izlemektedirler. Anlaşılabilen en net nokta, fotosentezin iki aşamada meydana geldiğidir. Bu aşamalar "aydınlık evre" ve "karanlık evre" olarak adlandırılır. AYDINLIK EVRE Bitkilerin fotosentez işleminde kullanacakları tek enerji kaynağı olan güneş ışığı değişik renklerin birleşimidir ve bu renklerin enerji yükü birbirinden farklıdır. Güneş ışığındaki renklerin ayrıştırılması ile ortaya çıkan ve tayf adı verilen renk dizisinin bir ucunda kırmızı ve sarı tonları, öbür ucunda da mavi ve mor tonları bulunur. En çok enerji taşıyanlar tayfın iki ucundaki bu renklerdir. Bu enerji farkı bitkiler açısından çok önemlidir çünkü fotosentez yapabilmek için çok fazla enerjiye ihtiyaçları vardır. Bitkiler en çok enerji taşıyan bu renkleri hemen tanırlar ve fotosentez sırasında güneş ışınlarından tayfın iki ucundaki renkleri, daha doğrusu dalga boylarını soğururlar, yani emerler. Buna karşılık tayfın ortasında yer alan yeşil tonlardaki renklerin enerji yükü daha az olduğu için, yapraklar bu dalga boylarındaki ışınların pek azını soğurup büyük bölümünü yansıtırlar. Bunu da kloroplastların içinde bulunan klorofil pigmentleri sayesinde gerçekleştirirler. İşte yaprakların yeşil gözükmesinin nedeni de budur. Fotosentez işlemi bitkilerin yeşil görünmesine neden olan bu pigmentlerin güneş ışığını soğurmasından kaynaklanan hareketlenme ile başlar. Acaba klorofiller bu hareketlenme ile fotosentez işlemine nasıl başlamaktadırlar? Bu sorunun cevabının verilebilmesi için öncelikle kloroplastların içinde bulunan ve klorofilleri içinde barındıran Thylakoid'in yapısının incelenmesinde fayda vardır. "Klorofiller, "klorofil-a" ve "klorofil-b" olarak ikiye ayrılırlar. Bu iki çeşit klorofil güneş ışığını soğurduktan sonra elde ettikleri enerjiyi fotosentez işlemini başlatacak olan fotosistemler içinde toplarlar. Thaylakoid'in detaylı yapısının anlatıldığı resimde de görüldüğü gibi fotosistemler kısaca, thylakoid'in içinde yer alan bir grup klorofil olarak tanımlanabilir. Yeşil bitkilerin tamamına yakını bir fotosistem ile tek aşamalı fotosentez gerçekleştirirken, bitkilerin %3'ünde fotosentezin iki aşamalı olmasını sağlayacak iki farklı fotosistem bölgesi bulunur. "Fotosistem I", ve "Fotosistem II" olarak adlandırılan bu bölgelerde toplanan enerji daha sonra tek bir "klorofil-a" molekülüne transfer edilir. Böylece her iki fotosistemde de reaksiyon merkezleri oluşur. Işığın emilmesiyle elde edilen enerji, reaksiyon merkezlerindeki yüksek enerjili elektronların gönderilmesine, yani kaybedilmesine neden olur. Bu yüksek enerjili elektronlar daha sonraki aşamalarda suyun parçalanıp oksijenin elde edilmesi için kullanılır. Bu aşamada bir dizi elektron değiş tokuşu gerçekleşir. "Fotosistem I" tarafından verilen elektron, "Fotosistem II" den salınan elektron ile yer değiştirir. "Fotosistem II" tarafından bırakılan elektronlar da suyun bıraktığı elek-tronlarla yer değiştirir. Sonuç olarak su, oksijen, protonlar ve elektronlar olmak üzere ayrıştırılmış olur. Ortaya çıkan protonlar thylakoid'in iç kısmına taşınarak hidrojen taşıyıcı molekül olan NADP (nikotinamid adenin dinükliotid fosfat) ile birleşirler. Neticede NADPH molekülü ortaya çıkar. Suyun ayrışmasından sonra ortaya çıkan protonlardan bazıları ise thylakoid zarındaki enzim kompleksleri ile birleşerek ATP molekülünü (hücrenin işlemlerinde kullanacağı bir enerji paketçiği) meydana getirirler. Bütün bu işlemler sonucunda bitkilerin besin üretebilmesi için ihtiyaç duydukları enerji artık kullanılmaya hazır hale gelmiştir. Bir reaksiyonlar zinciri olarak özetlemeye çalıştığımız bu olaylar fotosentez işleminin sadece ilk yarısıdır. Bitkilerin besin üretebilmesi için enerji gereklidir. Bunun temin edilebilmesi için düzenlenmiş olan "özel yakıt üretim planı" sayesinde diğer işlemler de eksiksiz tamamlanır. KARANLIK EVRE Fotosentezin ikinci aşaması olan Karanlık Evre ya da Calvin Çevrimi olarak adlandırılan bu işlemler, kloroplastın "stroma" diye adlandırılan bölgelerinde gerçekleşir. Aydınlık evre sonucunda ortaya çıkan enerji yüklü ATP ve NADPH molekülleri, karanlık evrede kullanılan karbondioksiti, şeker ve nişasta gibi besin maddelerine dönüştürürler. Burada kısaca özetlenen bu reaksiyon zincirini kaba hatlarıyla anlayabilmek bilim adamlarının yüzyıllarını almıştır. Yeryüzünde başka hiçbir şekilde üretilemeyen karbonhidratlar ya da daha geniş anlamda organik maddeler milyonlarca yıldır bitkiler tarafından üretilmektedir. Üretilen bu maddeler diğer canlılar için en önemli besin kaynaklarındandır. Fotosentez reaksiyonları sırasında farklı özelliklere ve görevlere sahip enzimler ile diğer yapılar tam bir iş birliği içinde çalışırlar. Ne kadar gelişmiş bir teknik donanıma sahip olursa olsun dünya üzerindeki hiçbir laboratuvar, bitkilerin kapasitesiyle çalışamaz. Oysa bitkilerde bu işlemlerin tümü milimetrenin binde biri büyüklüğündeki bir organelde meydana gelmektedir. Şekilde görülen formülleri, sayısız çeşitlilikteki bitki hiç şaşırmadan, reaksiyon sırasını hiç bozmadan, fotosentezde kullanılan hammadde miktarlarında hiçbir karışıklık olmadan milyonlarca yıldır uygulamaktadır. Ayrıca fotosentez işlemi ile, hayvanların ve insanların enerji tüketimleri arasında da önemli bir bağlantı vardır. Aslında yukarıda anlatılan karmaşık işlemlerin özeti, bitkilerin fotosentez sonucu canlılar için mutlaka gerekli olan glukozu ve oksijeni meydana getirmeleridir. Bitkilerin ürettiği bu ürünler diğer canlılar tarafından besin olarak kullanılırlar. İşte bu besinler vasıtasıyla canlı hücrelerinde enerji üretilir ve bu enerji kullanılır. Bu sayede bütün canlılar güneşten gelen enerjiden faydalanmış olurlar. Canlılar fotosentez sonucu oluşan besinleri yaşamsal faaliyetlerini sürdürmek için kullanırlar. Bu faaliyetler sonucunda atık madde olarak atmosfere karbondioksit verirler. Ama bu karbondioksit hemen bitkiler tarafından yeniden fotosentez için kullanılır. Bu mükemmel çevirim böylelikle sürer gider. FOTOSENTEZ İÇİN GEREKLİ OLAN HER ŞEY GİBİ GÜNEŞ IŞIĞI DA ÖZEL OLARAK AYARLANMIŞTIR Bu kimyasal fabrikada her şey olup biterken, işlemler sırasında kullanılacak enerjinin özellikleri de ayrıca tespit edilmiştir. Fotosentez işlemi bu yönüyle incelendiğinde de, gerçekleşen işlemlerin ne kadar büyük bir hassasiyetle tasarlanmış olduğu görülecektir. Çünkü güneşten gelen ışığın enerjisinin özellikleri, tam olarak kloroplastın kimyasal tepkimeye girmesi için ihtiyaç duyduğu enerjiyi karşılamaktadır. Bu hassas dengenin tam anlaşılabilmesi için güneş ışığının fotosentez işlemindeki fonksiyonlarını ve önemini şöyle bir soruyla inceleyelim: Güneş'in ışığı fotosentez için özel olarak mı ayarlanmıştır? Yoksa bitkiler, gelen ışık ne olursa olsun, bu ışığı değerlendirip ona göre fotosentez yapabilecek bir esnekliğe mi sahiptirler? Bitkiler hücrelerindeki klorofil maddelerinin ışık enerjisine karşı duyarlı olmaları sayesinde fotosentez yapabilirler. Buradaki önemli nokta klorofil maddelerinin çok belirli bir dalga boyundaki ışınları kullanmalarıdır. Güneş tam da klorofilin kullandığı bu ışınları yayar. Yani güneş ışığı ile klorofil arasında tam anlamıyla bir uyum vardır Amerikalı astronom George Greenstein, The Symbiotic Universe adlı kitabında bu kusursuz uyum hakkında şunları yazmaktadır: Fotosentezi gerçekleştiren molekül, klorofildir... Fotosentez mekanizması, bir klorofil molekülünün Güneş ışığını absorbe etmesiyle başlar. Ama bunun gerçekleşebilmesi için, ışığın doğru renkte olması gerekir. Yanlış renkteki ışık, işe yaramayacaktır. Bu konuda örnek olarak televizyonu verebiliriz. Bir televizyonun, bir kanalın yayınını yakalayabilmesi için, doğru frekansa ayarlanmış olması gerekir. Kanalı başka bir frekansa ayarlayın, görüntü elde edemezsiniz. Aynı şey fotosentez için de geçerlidir. Güneş'i televizyon yayını yapan istasyon olarak kabul ederseniz, klorofil molekülünü de televizyona benzetebilirsiniz. Eğer bu molekül ve Güneş birbirlerine uyumlu olarak ayarlanmış olmasalar, fotosentez oluşmaz. Ve Güneş'e baktığımızda, ışınlarının renginin tam olması gerektiği gibi olduğunu görürüz. FOTOSENTEZİN SONUÇLARI Milimetrenin binde biri büyüklükte yani ancak elektron mikroskobuyla görülebilecek kadar küçük olan kloroplastlar sayesinde gerçekleştirilen fotosentezin sonuçları, yeryüzünde yaşayan tüm canlılar için çok önemlidir. Canlılar havadaki karbondioksitin ve havanın ısısının sürekli olarak artmasına neden olurlar. Her yıl insanların, hayvanların ve toprakta bulunan mikroorganizmaların yaptıkları solunum sonucunda yaklaşık 92 milyar ton ve bitkilerin solunumları sırasında da yaklaşık 37 milyar ton karbondioksit atmosfere karışır. Ayrıca fabrikalarda ve evlerde kaloriferler ya da soba kullanılarak tüketilen yakıtlar ile taşıtlarda kullanılan yakıtlardan atmosfere verilen karbondioksit miktarı da en az 18 milyar tonu bulmaktadır. Buna göre karalardaki karbondioksit dolaşımı sırasında atmosfere bir yılda toplam olarak yaklaşık 147 milyar ton karbondioksit verilmiş olur. Bu da bize doğadaki karbondioksit içeriğinin sürekli olarak artmakta olduğunu gösterir. Bu artış dengelenmediği takdirde ekolojik dengelerde bozulma meydana gelebilir. Örneğin atmosferdeki oksijen çok azalabilir, yeryüzünün ısısı artabilir, bunun sonucunda da buzullarda erime meydana gelebilir. Bundan dolayı da bazı bölgeler sular altında kalırken, diğer bölgelerde çölleşmeler meydana gelebilir. Bütün bunların bir sonucu olarak da yeryüzündeki canlıların yaşamı tehlikeye girebilir. Oysa durum böyle olmaz. Çünkü bitkilerin gerçekleştirdiği fotosentez işlemiyle oksijen sürekli olarak yeniden üretilir ve denge korunur. Yeryüzünün ısısı da sürekli değişmez. Çünkü yeşil bitkiler ısı dengesini de sağlarlar. Bir yıl içinde yeşil bitkiler tarafından temizleme amacıyla atmosferden alınan karbondioksit miktarı 129 milyar tonu bulur ki bu son derece önemli bir rakamdır. Atmosfere verilen karbondioksit miktarının da yaklaşık 147 milyar ton olduğunu söylemiştik. Karalardaki karbondioksit-oksijen dolaşımında görülen 18 milyar tonluk bu açık, okyanuslarda görülen farklı değerlerdeki karbondioksit-oksijen dolaşımıyla bir ölçüde azaltılabilmektedir. Yeryüzündeki canlı yaşamı için son derece hayati olan bu dengelerin devamlılığını sağlayan, bitkilerin yaptığı fotosentez işlemidir. Bitkiler fotosentez sayesinde atmosferdeki karbondioksidi ve ısıyı alarak besin üretirler, oksijen açığa çıkarırlar ve dengeyi sağlarlar. Atmosferdeki oksijen miktarının korunması için de başka bir doğal kaynak yoktur. Bu yüzden tüm canlı sistemlerdeki dengelerin korunması için bitkilerin varlığı şarttır. BİTKİLERDEKİ BESİNLER FOTOSENTEZ SONUCUNDA OLUŞUR Bu mükemmel sentezin hayati önem taşıyan bir diğer ürünü de canlıların besin kaynaklarıdır. Fotosentez sonucunda ortaya çıkan bu besin kaynakları "karbonhidratlar" olarak adlandırılır. Glukoz, nişasta, selüloz ve sakkaroz karbonhidratların en bilinenleri ve en hayati olanlarıdır. Fotosentez sonucunda üretilen bu maddeler hem bitkilerin kendileri, hem de diğer canlılar için çok önemlidir. Gerek hayvanlar gerekse insanlar, bitkilerin üretmiş olduğu bu besinleri tüketerek hayatlarını sürdürebilecek enerjiyi elde ederler. Hayvansal besinler de ancak bitkilerden elde edilen ürünler sayesinde var olabilmektedir. Buraya kadar bahsedilen olayların yaprakta değil de herhangi bir yerde gerçekleştiğini varsayarak düşünsek acaba aklınızda nasıl bir yer şekillenirdi? Havadan alınan karbondioksit ve su ile besin üretmeye yarayan aletlerin bulunduğu, üstelik de o sırada dışarıya verilmek üzere oksijen üretebilecek teknik özelliklere sahip makinaların var olduğu, bu arada ısı dengesini de ayarlayacak sistemlerin yer aldığı çok fonksiyonlu bir fabrika mı aklınıza gelirdi? Avuç içi kadar bir büyüklüğe sahip bir yerin aklınıza gelmeyeceği kesindir. Görüldüğü gibi ısıyı tutan, buharlaşmayı sağlayan, aynı zamanda da besin üreten ve su kaybını da engelleyen mükemmel mekanizmalara sahip olan yapraklar, tam bir tasarım harikasıdırlar. Bu saydığımız işlemlerin hepsi ayrı özellikte yapılarda değil, tek bir yaprakta (boyutu ne olursa olsun) hatta tek bir yaprağın tek bir hücresinde, üstelik de hepsi birarada olacak şekilde yürütülebilmektedir. Buraya kadar anlatılanlarda da görüldüğü gibi bitkilerin bütün fonksiyonları, asıl olarak canlılara fayda vermesi için nimet olarak yaratılmışlardır. Bu nimetlerin çoğu da insan için özel olarak tasarlanmıştır. Çevremize, yediklerimize bakarak düşünelim. Üzüm asmasının kupkuru sapına bakalım, incecik köklerine… En ufak bir çekme ile kolayca kopan bu kupkuru yapıdan elli altmış kilo üzüm çıkar. İnsana lezzet vermek için rengi, kokusu, tadı her şeyi özel olarak tasarlanmış sulu üzümler çıkar. Karpuzları düşünelim. Yine kuru topraktan çıkan bu sulu meyve insanın tam ihtiyaç duyacağı bir mevsimde, yani yazın gelişir. İlk ortaya çıktığı andan itibaren bir koku eksperi gibi hiç bozulma olmadan tutturulan o muhteşem kavun kokusunu ve o ünlü kavun lezzetini düşünelim. Diğer yandan ise, parfüm üretimi yapılan fabrikalarda bir kokunun ortaya çıkarılmasından o kokunun muhafazasına kadar gerçekleşen işlemleri düşünelim. Bu fabrikalarda elde edilen kaliteyi ve kavunun kokusundaki kaliteyi karşılaştıralım. İnsanlar koku üretimi yaparken sürekli kontrol yaparlar, meyvelerdeki kokunun tutturulması içinse herhangi bir kontrole ihtiyaç yoktur. İstisnasız dünyanın her yerinde kavunlar, karpuzlar, portakallar, limonlar, ananaslar, hindistan cevizleri hep aynı kokarlar, aynı eşsiz lezzete sahiptirler. Hiçbir zaman bir kavun karpuz gibi ya da bir mandalina çilek gibi kokmaz; hepsi aynı topraktan çıkmalarına rağmen kokuları birbiriyle karışmaz. Hepsi her zaman kendi orijinal kokusunu korur. Bir de bu meyvelerdeki yapıyı detaylı olarak inceleyelim. Karpuzların süngersi hücreleri çok yüksek miktarda su tutma kapasitesine sahiplerdir. Bu yüzden karpuzların çok büyük bir bölümü sudan oluşur. Ne var ki bu su, karpuzun herhangi bir yerinde toplanmaz, her tarafa eşit olacak şekilde dağılmıştır. Yer çekimi göz önüne alındığında, olması gereken, bu suyun karpuzun alt kısmında bir yerlerde toplanması, üstte ise etsi ve kuru bir yapının kalmasıdır. Oysa karpuzların hiçbirinde böyle bir şey olmaz. Su her zaman karpuzun içine eşit dağılır, üstelik şekeri, tadı ve kokusu da eşit olacak şekilde bu dağılım gerçekleşir.   Doğada meydana gelen ve canlılığın ışık ile iletişim gösteren en belirgin temel olaylarından biri "fotosentez" dir. Fotosentez ışık enerjisinin biyolojik olarak kimyasal enerjiye dönüşümü olayıdır. Enerji yönünden tüm canlı organizmalar kesinlikle fotosenteze bağımlıdır, çünkü gerekli besin maddelerinin ve hatta atmosferdeki oksijenin kökeni fotosentezdir. Canlı hücrelerin büyük bir çoğunluğu, basit bir algden, büyük ve karmaşık kara bitkilerine kadar fotosentez yaparlar. İnsan yaşadığı ortamda kendi gereksinmelerine göre bir çok değişiklikleri yapma yeteneğine sahip olmasına rağmen, tüm beslenme sorunu için tamamıyla diğer organizmalara bağlıdır. Bu besin piramidinin tabanını fotosentez yapan bitkiler oluşturur. Yediğimiz her şey, ya doğrudan doğruya bitkisel kökenli, ya da bu kökenden türemiş maddelerdir. Gerçekten fotosentez tek başına büyük bir olaydır. Her yıl dünyada 690 milyar ton karbon dioksit (CO2) ve 280 milyar ton su (H2 O) dan fotosentez yolu ile 500 milyar ton karbonhidrat üretilmekte ve 500 milyar ton oksijen atmosfere verilmektedir. Canlıların büyük bir çoğunluğu için oksijen, besin kadar önemlidir. Oksijen (O2) hayatsal olayların sürekliliği için gerekli olan, besinlerde depo edilmiş enerjiyi serbest hale getirir. Canlıların çoğu havadaki serbest oksijeni kullanır. Bir kısım organizmalar (bazı bir hücreliler, ilkel bitkiler, yassı ve yuvarlak parazit solucanlar) enerji elde etmek üzere çevrelerindeki eser miktarda oksijenden bile faydalanabilirler. Diğer bir kısım organizmalar ise serbest oksijen olmadan da enerji elde edebilirler (Anaerobik solunum). Fakat kompleks yapılı bitki ve hayvanlar, yaşamak için çok miktarda oksijen kullanmak zorundadırlar (Aerobik solunum). Öyleyse kompleks yapılı organizmaların canlılığının devamı ve yayılması oksijenin varlığına bağlıdır. Deney 1. Klorofil Elde Edilmesi Yeşil bitkilerin kloroplastlarında meydana gelen fotosentez de, havanın karbon dioksidi ve suyun varlığında karbonhidrat ve oksijen oluşturulmasıdır. Fotosentez olayını detaylı bir şekilde ortaya koymadan önce klorofil ile ilgili bazı deneyler gösterilecektir. Araç ve Gereçler: Isırgan otu (Urtica) yaprağı, kum, havan, kurutma kağıdı, tebeşir, benzen, alkol, su. Uygulama: Bir havan içine hücrelerin parçalanmasını kolaylaştırmak için kum ve alkol konulup ısırgan otunun yaprakları ilave edilerek iyice ezilir. Bunun sonucunda koyu yeşil boyalı bir eriyik elde edilir. Buna ham klorofil ekstresi adı verilir. Ham klorofil ekstresi hem klorofil, hem de diğer renk maddelerinden olan karotin ve ksantofil boyalı maddeleri de içermektedir. Bunları ayırmak için ekstre filitre kağıdından süzülür. Süzülen bu berrak ekstreden bir miktar alınarak bir deney tüpüne aktarılır. Tübün üzerine aynı miktarda benzen ile bir kaç damla su ilave ediler. Su ilave edilmesinin amacı alkol karışımının yoğunluğunu arttırıp, benzenin kolayca tübün üst kısmına çıkmasını sağlamaktır. Bir süre sonra tübün üst kısmında benzende eriyen klorofilin , alt kısmında ise alkolde kalan sarı renkli karotin ve ksantofil bulunur. Bu şekilde ayırmak, kaba bir yöntemdir. Bu ayrımı daha ayrıntılı bir biçimde gözleye bilmek için kağıt ve tebeşir yardımıyla basitçe yapılabilecek olan bazı uygulamaları örnek olarak verebiliriz. Bu uygulamada yukarıda adı geçen renkli maddeler molekül ağırlığı ve adsorbsiyon derecelerine göre ayrılırlar. Bir petri içine süzülmüş olan berrak klorofil ekstresinden bir miktar koyulur. İçerisine şerit şeklinde kesilerek hazırlanmış kurutma kağıdı ile tebeşir yerleştirilir. Bir süre sonra kağıdın ve tebeşirin üst kısımlarında sarı renkli karotin ve ksantofil, alt kısımda ise yeşil renkli klorofilin toplandığı görülür. Bu kademeli renk farkı adı geçen renk maddelerinin molekül ağırlıklarının ve adsorbsiyon derecelerinin farklı olmasında ileri gelir. Fotosentez Olayında Organik Madde Sentezlendiğinin Gösterilmesi Fotesentezde ışığın katalizörlüğü altında karbon dioksit ve suyun bitkiler tarafından birleştirilerek organik madde (glikoz) sentezlenmesidir. Bu maddeler ya olduğu gibi ya da uzun zincirler şeklinde paketlenerek nişasta şeklinde depolanırlar. Amacımız fotosentezin bir ürünü olan glikozun sentezlendiğini ortaya koymaktır. Araç ve Gereçler : Ebegümeci ve yaprağı iki renkli olan bir bitki yaprağı, siyah renkli kağıt, potasyum iyodür (KI), sıcak su. Uygulama : Yaprağı iki renkli olan bitkiyi alarak uzun bir müddet ışık altında tutunuz. Ebegümeci bitkisinin bir yaprağının yarısını siyah bir kağıt ile kapatarak diğer bitkiyle birlikte aynı sürede olmak şartıyla ışık altında bırakınız. Daha sonra bu bitkileri saplarından keserek kaynamakta olan suyun içerisinde hücrelerinin ölmesini ve çeperlerinin dağılmalarını sağlayınız. Bu iş için iki dakikalık bir süre yeterli olacaktır. Yapraklar yeşil rengini kaybedince potasyum iyodürle muamele ediniz. Işıkta kalmış yeşil renkli bölgelerin nişasta oluşumundan dolayı mavi bir renk aldığını, yeşil olmayan kısımların ise renk vermediğini göreceksiniz (Şekil 4. 3). Deney 3. Fotosentez İçin Karbondioksitin Varlığının Zorunlu Olduğunun Gösterilmesi Yeşil bir bitki oldukça yoğun olarak ışık altında bırakılsa bile, eğer ortamda karbon dioksit bulunmuyorsa bitki bir süre sonra sararmaya başladığı ve gelişiminin durduğu gözlenir. Bunu aşağıdaki gibi bir deneyle ispatlamak mümkündür. Araç ve Gereçler : Bir dal parçası, kavanoz, tüp, tıpa, potasyum hidroksit (KOH), su. Uygulama : Bir bitki dalı alınarak iki yaprağı içerisinde su ve potasyum hidroksit bulunduran bir tüple birlikte (tüpün ağzı açık durumda) geniş ağızlı bir şişe veya kavanoz içerisine bırakılır. Bir süre sonra dalın kavanoz içerisinde kalan kısmında yaprakların sararıp solduğu görülür. Bir müddet daha sonra ise yapraklar tamamen ölür. Buna neden olan faktör, büyük şişedeki karbon dioksitin potasyum hidroksit tarafından emilerek şişe içerisindeki yaprakların ışık ve suyu aldıkları halde karbon dioksit yetersizliğinden fotosentezi yapamamalarındandır. Böylece fotosentez için ortamda karbondioksite kesinlikle gereksinim duyulduğu ispatlanmış olur (Şekil 4. 4). Deney 4. Fotosentezi Etkileyen Faktörlerin Birlikte İncelenmesi Aynı canlı materyeli üzerinde, fotosentezi etkileyen faktörlerin birinin etkisini değiştirip (ışık, karbon dioksit, sıcaklık gibi) diğerlerininkinin sabit tutulması ile fotosentez hızında meydana gelen değişikliklerin incelenmesi ve bu faktörlerin etkilerinin karşılaştırılması şeklinde gösterilecektir. Araç ve Gereçler: Elodea bitkisi, beher, huni, ışık kaynağı, %4'lük potasyum bikarbonat (KHCO3), %1'lik KHCO3, termometre, ispirto ocağı, milimetrik kağıt. Uygulama: Bu deney için Elodea su bitkisi kullanılacaktır. Elodea bitkisi içi su dolu bir cam kaba alınır. Bitkinin üzeri çıkacak olan gaz kabarcıklarını toplayacak olan bir huniyle şekilde görüldüğü gibi kapatılır (Şekil 4. 5). Işık faktörünün etkisini ölçmek için önce normal ışıktaki kabarcık çıkışı tespit edilir. Bir lamba yardımıyla düzeneğe ışık verilir ve kabarcık çıkışı gözlenir. Fotosentez hızı ile aydınlatma şiddeti arasındaki ilişki grafikte gösterilir. Karbondioksit konsantrasyonunun etkisini inceleyebilmek için de başka bir kaba yine ortamı su ile hazırlanmış %4'lük KHCO3 çözeltisi konur. Yine bitki bu düzeneğin içine yerleştirilip bu konsantrasyondaki fotosentez hızı ölçülür. Aynı işlem %1'lik KHCO3 için tekrarlanır. KHCO3 konsantrasyonuna karşı kabarcık sayısındaki değişim grafiği çizilir. Sıcaklığın fotosentez üzerine etkisini ölçmek içinde aynı düzeneğin sıcaklığı ölçülür ve bu sıcaklıktaki kabarcık sayısı saptanır. Daha sonra sıcaklık ispirto ocağı yardımıyla arttırılır ve kabarcık sayısı belirlenir. Sıcaklık kabarcık çıkışı durana kadar arttırılır. Sıcaklık ile fotosentez ilişkisi bir grafikte gösterilir. Deney 5. Aerobik Solunum Bu deneyle karbonhidratların havadan alınan O2 ile CO2 ve H2 O ya kadar yıkılıp enerji açığa çıktığını göreceksiniz. Araç ve Gereçler: Çimlenmekte olan bezelye taneleri, balon joje, cam boru, beher, KOH, renkli bir sıvı. Uygulama: Bu deney için, CO2 tutma özelliğine sahip potasyum hidroksit (KOH) kristalleri pamuğa sarılarak çimlenmekte olan bezelye taneleri ile birlikte bir balon joje içine yerleştirilir. Daha sonra balon şekilde görüldüğü gibi bir ucu renkli sıvıya batırılmış kılcal boru ile birleştirilir. Bir süre sonra bezelyelerin solunum yapması sonucu O2 alınıp CO2 verilir. Dışarıya verilen bu CO2, KOH kristalleri tarafından tutulur ve azalan hacim kadar kılcal boruda sıvı yükselir. Deney 6. Anaerobik Solunum Havanın serbest oksijeni ile temas halinde olmayan bazı bitkiler, kendileri için gerekli olan enerjiyi, organik maddeleri enzimatik faaliyetlerle parçalayarak sağlarlar. Bu parçalanma sonucunda açığa çıkan gaz CO2 'tir. Araç ve Gereçler: Çimlenmekte olan nohut, deney tüpü, civa, beher. Uygulama: Çimlenmekte olan bir kaç nohut tanesini deney tüpünün içine yerleştirin. Sonra tüpü tamamıyla civa ile doldurun ve ters çevirerek yine civa dolu bir kabın içine batırın. Daha sonra cıva dolu kabın üzerine su ilave edin. Bir süre sonra tohumların anaerobik solunumu sonucu ortaya çıkan gaz tüpteki civayı aşağıya doğru ittiğini göreceksiniz (Şekil 4. 7). Bu da bize havadaki serbest oksijen yerine bitki dokularındaki bağlı oksijenin kullanıldığını gösterir. Deney 7. Fermantasyon Bazı organizmaların solunumu sonucunda substrat CO2 gibi çok basit bir ürüne kadar parçalanmaz. Solunum sonucunda daha kompleks bir madde açığa çıkar. Bu olaya fermantasyon denir. Araç ve Gereçler: %1 'lik glikoz çözeltisi, % 20 'lik Baryum hidroksit (Ba(OH)2), taze bira mayası, erlenmayer, cam boru, tıpa. Uygulama: Bir erlenin içine 200 cm3 %1 lik glikoz çözeltisi konulur. Daha sonra bu karışımın içine bir miktar taze bira mayası ilave edilir. Erlenin ağzı şekilde görüldüğü gibi cam boru takılmış tıpa ile kapatılır ve cam borunun diğer ucu yine tıpa ile kapatılmış % 20 'lik Ba(OH)2 çözeltisi içine batırılır. Ba(OH)2 içeren tüpte çökelmenin meydana gelmesi, olay sonucunda CO2 açığa çıktığını, alkol kokusu da fermentasyon sonucu alkolün meydana geldiğini gösterir Özet Doğada meydana gelen ve canlılığın ışık ile iletişim gösteren en belirgin temel olaylarından biri "fotosentez"dir. Fotosentez ışık enerjisinin biyolojik olarak kimyasal enerjiye dönüşümü olayıdır. Enerji yönünden tüm canlı organizmalar kesinlikle fotosenteze bağımlıdır, çünkü gerekli besin maddelerinin ve hatta atmosferdeki oksijenin kökeni fotosentezdir. Canlıların büyük bir çoğunluğu için oksijen, besin kadar önemlidir. Oksijen (O2) hayatsal olayların sürekliliği için gerekli olan, besinlerde depo edilmiş enerjiyi serbest hale getirir. Canlıların çoğu havadaki serbest oksijeni kullanır. Bir kısım organizmalar (bazı bir hücreliler, ilkel bitkiler, yassı ve yuvarlak parazit solucanlar) enerji elde etmek üzere çevrelerindeki eser miktarda oksijenden bile faydalanabilirler. Bu ünitede bitkilerde fotosentez olayını, fotosenteze etki eden faktörleri, oksijenli ve oksijensiz solunum olaylarını, fermantasyon olayının nasıl meydana geldiği bazı deneylerle gösterilmeye çalışılmıştır. Değerlendirme Soruları Aşağıdaki soruların yanıtlarını verilen seçenekler arasından bulunuz. 1. Fotosentez için aşağıdakilerden hangisi gerekli değildir? A. CO2 B. Işık C. Klorofil D. KOH E. H2O 2. Aşağıdaki bileşiklerden hangisi CO2 tutabilme özelliğine sahiptir? A. H2O B. KHCO3 C. BaCO3 D. NaOH E. KOH 3. Fermantasyon sonucu aşağıdaki maddelerden hangisi oluşur? A. Glikoz B. Karbonhidrat C. Alkol D. Oksijen E. Protein 4. Aerobik solunumda karbonhidratlar, aşağıdaki hangi maddenin yardımıyla en küçük yapı taşları ve enerjiye kadar parçalanırlar? A. O2 B. CO2 C. H2 O D. KOH E. NaOH 5. Aşagıdakilerden hangisi fotosentezin hızına etki etmez? A. CO2 B. Glikoz C. Sıcaklık D. Işık E. Klorofil Yararlanılan ve Başvurulabilecek Kaynaklar Ocakverdi, H., Konuk, M., (1989) Bitki Fizyolojisi Laboratuvar Kılavuzu, Selçuk Üniv. Eğitim Fak. Yay: 14, Konya. Önder, N. Yentür, S., (1991) Bitki Fizyolojisi Laboratuvar Kılavuzu, İstanbul. Üniv. Fen Fak.Yay. No: 220, İstanbul. Önder, N., (1985) Genel Bitki Fizyolojisi, İstanbul Üniv. Fen Fak. Yay. No: 189, İstanbul. Ayrıntılar ve şekiller için tıklayınız: http://www.aof.anadolu.edu.tr/kitap/IOLTP/2282/unite04.pdf

http://www.biyologlar.com/fotosentez

Kreatinin tayini

Kreatinin, kreatin’in anhidrit seklidir.Kreatin bobrek, karaciger ve pankreasta sentezlenir. Sentez olayinda iki enzim rol oynar: Glisin amidinotransferaz ve S-adenozilmetiyonin:guanidoasetat N-metiltransferaz. 1.reaksiyon mitokondride, 2. Reaksiyon sitoplazmada gerceklesir.1-Arginin + Glisin Û Ornitin + Guanidoasetat2-guanidoasetat + S.-adenozilmetiyonin Û Kreatin + S-adenozil homosisteinSentezlenen kreatin kan yoluyla beyin ve cizgili kaslara tasinir ve burada kreatin fosfat olarak depo edilir.Kreatin + ATP Û Kreatin-P + ADPBu reaksiyonu kreatin kinaz (CK) katalizler.Kreatin-P, ozellikle kas kasilmasi sirasinda enerjiye (ATP) gereksinim aninda CK reaksiyonunun tersine donmesiyle ATP saglar. Serbest kreatin’in bir kismi kendiliginden bir molekul su kaybederek kreatinin’e donusur.Olusan kreatinin bobrek yoluyla itrah edilir.Her bireyde gunluk kreatinin itrahi hemen hemen sabittir.Idrar kreatinini bireyin kas kutlesi ile dogrudan ilgilidir.Buna kreatinin katsayisi denir.Kreatinin katsayisi=....mg kreatinin /24 s/kg vucut agirligi olarak ifade edilir.Erkeklerde 18-32 mg/24s/kg, kadinlarda 10-25 32mg/24s/kg’dir.Kreatinin klirensi:1 dakikada idrarla kreatininden temizlenen plazma hacmi olarak tanimlanir.Kreatinin klirensi degeri glomeruler filtrasyon hizinin (GFR) bir gostergesidir.GFR, is goren glomerul sayisinin bir gostergesi olarak kabul edilir.Kreatinin klirensi = Idrar kreatinin x dakikalik idrar hacmiSerum kreatinin lKreatinin klirensi normal degeri= Kadin : 95 ± 20 ml/dkErkek : 105 ± 20 ml/dk.Serum kreatinin duzeyi normal degeri= 0.6-1.2 mg/dl.Serum kreatinin duzeyinin arttigi durumlar1-Bobrek hastaliklari2-Idrar yolu obstruksiyonlari3-Akromegali4-Gigantizm5-HipertiroidiSerum kreatinin duzeyinin azaldigi durumlar1-Kas distrofisi2-Ileri yaslilik3-Kas kitlesini azaltan kas erimeleri4-GebelikKreatinin Tayin YontemleriA-Kolorimetrik yontem (Jaffe yontemi)B-Enzimatik yontem Bugun laboratuvarlarda kreatinin olcumu otoanalizorlerde kinetik kolorimetrik assay (Jaffe metodu) ile olculmektedir.Prensip:Alkali ortamda pikrik asit ile kreatininin reaksiyona girerek sari-turuncu renkli kompleks olusturmasi ve bunun kolorimetrik olcumudur.Jaffe yontemiyle kreatinin olcumu ve kreatinin klirensinin hesaplanmasiReaktifler:1-%10 sodyum tungstat2- 2/3 N sulfirik asit3- 0.75 N NaOH4-Doymus pikrik asit cozeltisiDeneyin Yapilisi:Kreatinin klirensinin saptanmasi icin kisiden sureli (2 saatlik,4 saatlik,24 saatlik v.s) idrar toplanir ve dakikalik idrar hacmi (V)saptanir.Idrar toplama suresinin ortasinda kan alinir. Idrar toplandigi sure boyunca cay ,kahve, ilac kullanilmaz.Idrar toplamaya baslamadan kisiye 1-2 bardak su icirilir.Serumda kreatinin tayiniNumune Kor Serum 4ml ¾Distile su 2ml 6ml%10 sodyum tungstat 2ml 2ml2/3 sulfirik asit 2ml 2mlKaristirilir 1-2 dk bekletilip suzulur.N suzuntusu 3ml ¾Kor suzuntusu ¾ 3mlPikrik asit 1ml 1ml0.75 N NaOH 1ml 1ml15 dk oda sicakliginda bekletilip kore karsi numunenin absorbansi 530 nm de okunur.Serum kreatinin konsantrasyonu (mg/dl) standart egri grafiginden saptanir.Idrarda kreatinin tayiniNormal degerler: Erkek®14-26 mg/dlKadin®11-20 mg/dlDeneyin Yapilisi:Idrar 1:100 oraninda sulandirilir.(1ml idrar + 99ml distile su) 3ml sulandirilmis idrar alinir + 1 ml pikrik asit +1 ml 0.75 N NaOH konup karistirilir.15 dk oda sicakliginda beklettikten sonra kore (serumda kreatinin tayininde hazirlanan) karsi absorbansi olculur.Standart egri grafiginden idrar kreatinin konsantrasyonu (mg/dl) saptanir.Bulunan deger 20 ile carpilir.

http://www.biyologlar.com/kreatinin-tayini

ENERJETİK VE BİYOENERJETİK

Adından anlaşılacağı üzere enerji bilimi olan enerjetiğin temel dalı olan termodinamik ısı, sıcaklık, iş enerji dönüşümleri ve türleri arasındaki ilişkileri, bu arada meydana gelen yan olayları inceler. Fiziğin bir anadalı olan termodinamiğin fiziksel özellikler ile enerji arasındaki ilişkiler de konusudur. Kimyasal termodinamik ise fiziksel özellik değişimleri yanında meydana gelen kimyasal dönüşüm ve değişimleri inceler. 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.

http://www.biyologlar.com/enerjetik-ve-biyoenerjetik

KAN GLUKOZ TAYİN YÖNTEMLERİ

Glukoz insan kanında bulunan en önemli monosakkarittir. Glukoz insan ve hayvan dokularının enerjisini sağlar. Bu canlıların kalori ihtiyaçlarının yarısından fazlası glukoz tarafından sağlanmaktadır. Glukoz altı karbona sahip bir aldoheksozdur. Glukoz meyve sularında, nişastada, şeker kamışında, maltoz ve laktozda bulunur. Hidroliz ile açığa çıkar. Organizmanın kullandığı ve kanda taşınan en önemli şekerdir. Diabetes mellutuslu hastalarda idrarda da bulunur. İndirgeyici bir şekerdir. Maya tarafından fermente olur. Nitrik asidde çözünerek sakkarik asid oluşturur.Glukoz barsaklardan emilerek kana geçtikten sonra vücudun enerji ihtiyacı doğrultusunda glikolitik yola girerek piruvata kadar yıkılır. Glukozun piruvata yıkımı aerobik glukoliz ile olmaktadır ki bu yolu mitokondriye sahip hücreler kullanmaktadırlar. Ertrositler, kornea, lens ve retina hücreleri çok az mitokondri içerirler bu nedenle glikolitik yol bu dokuların pirimer enerji gereksinimlerini karşıladıkları yoldur. Bu dokularda aneorobik glikoliz olur ki son ürün laktik asiddir.Glukozun kandan hücrelere kullanılmak üzere girişinden sorumlu yegane hormon insülindir. İnsülin anabolizan bir hormondur. İnsüline zıt olarak çalışan bir diğer hormon ise glukagon hormonudur. Dolayısı ile kan glukoz konsantrasyonunu bu iki hormon öncelikli olarak etkilemektedirler. Kan glukozu azaldığında ve hücrelerin enerji ihtiyaçları arttığında glukagon hormonunun etkisi ile glikojen depoları boşalmaya ve kan şekeri artmaya başlar. Kan şekeri arttığında ise hücrelere glikozun girişi insülin hormonu aracılığı ile olmaktadır. Kan glukoz seviyesi karaciğer tarafından düzenlenir.Kan glukozunun kontrolü başlıca iki hormonun kontrolündedir. Bunlar insülin ve glukagon hormonlarıdır. Etkileri ise şu şekildedir.İNSÜLİN GLUKAGON Glikolisis Glikojenılisis ­Glikogenesis ­ Glikojen ® Glukoz Glukoz ® glikojen ® piruvat®acetyl-CoA Glikoneogenesis ­ Lipogenesis ­ Yağ asidi ® Asetil CoA ® KetonGlikojenolisis¯ Proteinler ® Amino asidler Kan glukoz ölçümlerinin başlıca iki amacı vardır. Bunlar ya hiperglisemiyi yada hipoglisemiyi tespit etmektir.*** Normal açlık plazma glikoz seviyesi : FPG < 110 mg / dl olmalıdır.HİPERGLİSEMİ HİPOGLİSEMİAçlıkKan glikozu > 110 mg / dl İlaçlarDiabetes mellitus EtanolHepatik hastalıklarTip I . İnsülinomaBeta- cell yıkımı . Doğmasal hiperinsülinizmAbsolut insülin yetmezliği G-6 Fosfataz yetmezliği ( Vov Gierke’s hast )Otoantibadiler İslet-cell otoantibadiler İnsülin otoantibadilerGlutmik asid dekarboksilaz otoantibadilerTip IIİnsülin resistansıRelatif insülin yetmezliğiDiğerSekonderBeta-cell genetik fonksiyon yetmezliğiPankreas hastalıklarıEndokrin hastalıklarİlaçlarİnsülin reseptör abnormalitesiGestasyonelGebelikte glikoz intoleransıMetabolik ve hormonal değişime bağlı KAN GLUKOZ TAYİN YÖNTEMLERİMODİFİYE SOMOGYI-NELSON METODU:Prensip:Glukoz tayini yapılacak olan kan, plazma, yada serum örneği,, içersinde glukozun yanı sıra indirgeyici özelliği bulunan proteinleri çöktürmek ve ortamdan uzaklaştırmak için deproteinize edilir. Bu amaçla Çinko Hidroksit kullanılır. Daha sonra numune Alkali Bakır solüsyonu ile ısıtılır. Cuprik ( cu+2 ) bakır iyonları glukozu okside eder ve Cuprous ( cu+1 ) iyonları oluşur. Bu esnada oluşan bu bakır miktarına eşit miktarda Arsenomolibdat indirgenir. Renk değişimi kolorimetrik olarak ölçülür ve glukoz kantitasyonu yapılır.Normal kan glukoz değeri: Tam kanda ( açlık ) 65 –110 mg / 100 ml’dir.Numune: Bu yöntemle tam kan, serum, plazma yada serebrospinal sıvıda glukoz tayini yapılabilir. Plazma için herhangi bir antikoagulant madde kullanılabilir. Tam kan hemen ölçümlerde kullanılmayacaksa, içersine glikolizisi durdurmak için Sodyum Florid katılarak buzdolabında saklanmalıdır.Reaktifler:1- 1- Sodyum hidroksit ( NaOH ), 0,08 N2- 2- Sodyum hidroksit ( NaOH ), 1 N3- 3- % 5’lik Çinko sülfat solüsyonu, ( ZnSO4 )4- 4- % 10 Bakır Sülfat solusyonu, ( CuSO4 )5- 5- Alkalen bakır solüsyonu,Çözelti A. 12 gr. Na2CO38 gr. NaOH CO36 gr. Potasyum sodyum tartarat ( C4N4KNaO6 ( 4H2O )72 gr. Na2SO4 Anhdril.Saf suda eritilir ve 400 ml ye tamamlanır.Çözelti B. 28 gr. Disodyum fosfat anhdr. ve 40 gr. Rochelle tuzu ( KnaC4H4O6 . 4H2O ) tartılıp bir bir balon jojede 700 ml saf suda eritilir. Magnetik karıştırıcıda bunlar çözünürler iken üzerine 100 ml 1 N Sodyum hidroksit ve 80 ml % 10 Bakır sülfat yavaş yavaş eklenir. Daha sonra üzerine 180 gr Sodyum sülfat anhdr. eklenir ve en son balon joje saf su ile 1 L ye tamamlanır.Kullanmadan önce 4 volüm A çözeltisi 1 volüm B çözeltisi ile karıştırılır.6- 6- Arsenomolibdat Çözeltisi: 25 gr. ( NH4 )6Mo7O27 . 4H2O ( amonyum molibdat ) 450 ml saf suda eritilir. 21 ml derişik H2SO4 ilave edilip karıştırılır. 25 ml saf suda eritilmiş 3 gr Disodyum hidrojen arsenat ( Na2HasO4 . H2O) ilave edilir. Çözelti karıştırıldıktan sonra etüvde 37 C0 de 24-48 saat bekletilir.7- 7- Standart glukoz çözeltisi: % 50 mg, % 100 mg, %200 mg, % 300 mg, % 400 mg.Standart Kalibrasyon Eğrisi: Stok standardı 10 ml.lik tüplerde 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 ve 4.0 ml dilüe edilir. Bu çalışma standartları 50, 100, 200, 300, 400 mg glukoz / 100 ml konsantrasyona eşittir. Daha sonra test prosedürü bunlara aynen uygulanır. Blank referanslığında 530 nm dalga boyunda spektrofotometrede absorbansları alındıktan sonra, alınan absorbansa ve konsantrasyona göre bir grafik çizilir.Test Prosedürü:15 x 125 mm’lik deney tüplerine aşağıdaki sırada blank, numune ve standart çöeltileri sırayla konur. Sodyum hidroksit konduktan sonra 5 dk. kadar beklenir ve Çinko sülfat eklenir. Tüpler iyice karıştırılır. BLANK            NUMUNE              STANDARTSaf su ( ml )                                        1 ml                     0                         0Standart ( ml )                                      0                       0                        1.0Numune ( kan, serum, CSF ) ml                0                      1.0                       0NaOH, 0,08 M                                       7.0                     7.0                     7.0ZnSO4 ( ml ) ml                                     2.0                     2.0                    2.0· · Tüm tüpler 2500 rpm’de 5 dk. Santrifüj edilir.· · Blank için 1, standart ve numune sayısı kadar da Folin- Wu tüpleri alınır. Bu tüplere süpernatanttan birer ml konur. Her tüp mutlaka etiketlenmelidir.· · Her tüpe 2.0 ml Alkali bakır çözeltisi konur ve karıştırılır.· · Tüpler su banyosunda 15 dk kaynatılır. İşlem sonunda akan musluk suyunda tüpler soğutulur.· · Her tüpe 1.0 ml Arsenomolibdat reaktifi konur ve tüpler karıştırılır. Tüpler saf su ile 25 ml ‘lik hacime tamamlanır.· · 550 nm dalga boyuna ayarlanmış spektrofotometrede tüm tüpler köre karşı okunur.· · Standart eğrinin referanslığında numunenin glukoz konsantrasyonu hesaplanır.Not: Eğer standart grafik değilde tek bir standart kullanılıyorsa şu formül yardımı ile numunenin glukoz konsantrasyonu hesaplanabilir.Nc = NAB / SAB x Sc Nc : Numunenin konsantrasyonuNAB: Numunenin absorbansıSAB : Standardın absorbansıSc : Standart konsantrasyonuGLUKOZ OKSİDAZ ( Fermco Test ) METODUPrensip : Serum, plazma, CSF’ de bulunan glukoz moleküler oksijen tarafından Glukonic asid ve H2O2’ ye okside edilir. Bu reaksiyonu Glukoz Oksidaz enzimi katalizler. H2O2 Kromojen Peroksidaz enziminin etkisi ile renkli bir bileşiğe oksitlenir. Bu bileşik H2SO4 etkisi ilekalıcı kırmızı renk verir. Ölçüm kolorometrik olarak yapılır.1. Glukoz + O2 + H2O Glukoz Oksidaz Glukonik asid + H2O22. H2O2 + Chromogen Peroksidaz amber compaund3. Amber Compaund + H2SO4 ........... Stable red pigmentNormal Değerleri:Serum- Plazma ( açlık ) : 70 – 110 mg / 100 mlSerebrosipinal sıvı ( açlık ) : 45 – 80 mg / 100 mlNumune:Kan alındığında eritrosit hemolizinin olmamasına dikkat edilmelidir. Çünkü eritrositlerin sitoplazmik glikolitik enzimler serum-plazma glukozunun yanlış ölçülmesine yol açarlar. Bunu engellemek için Florid kullanılmamalıdır. Çünkü florid glikolitik enzimleri baskılamakla kalmaz deneyde kullanılan enzimleri de baskılar. En iyi ölçüm kan alındıktan hemen sonra serumu çıkartılıp yapılan ölçümdür.Reaktifler:1- 1- Enzim- Kromogen Buffer Reagent.2- 2- Sülfirik Asid ( 7.2 N )3- 3- Glukoz Standardları: 300 mg anhidroz reagent-grade glukoz ( dextroz ), 80 ml deiyonize suda çözülür. Üzerine 0,25 g benzoik asid ilave edilir ve karıştırılır. Karışımın üzeri 100 ml ye tamamlanır. Bu stok solüsyonda 60, 120 ve 240 mg / 100 ml’lik standart çalışma solüsyonları hazırlanır.Test Prosedürü:· · 13 x 120 mm’lik deney tüplerine numune, standard ve kör için birer ml enzim-kromogen karışımı reaktifinden konarak tüpler 37 C0 da su banyosuna kaldırılır.· · Aynı anda 20 ml bilinmeyen serumdan numune tüpünün üzerinde tabaka oluşturacak şekilde konur ve hemen karıştırılır. Blank sadece enzim- kromojen reaktifi içermelidir. Standartlar için de numuneye yapılan işlem yapılır.· · 10 dk. sonra reaksiyon her tüpe 4,0 ml 7,2 N H2SO4 eklenerek durdurulur.· · Blank referanslığında standard ve numunenin absorbansları 540 nm dalga boyunda spektrofotometrik olarak okunur.Hesaplama: Aşağıdaki formül yardımı ile glikoz konsantrasyonu bilinmeyen örneğin glukoz konsantrasyonu hesaplanır.Numunenin absorb. / Standardın absorb. X Standardın konstr. = Glukoz ( mg / 100 ml )

http://www.biyologlar.com/kan-glukoz-tayin-yontemleri-1

Serum Protein Analizleri

Proteinler azot, karbon,oksijenin yani sira fosfat,kukurt ve diger bazi elementleri de tasiyan organik bilesiklerdir.Hucrenin kuru agirliginin ¾ unu olustururlar.Enzimatik aktivite, savunma,tasima,depolama,mekanik hareket,mekanik destek,biyolojik sinyal,buyume ve farklilasma iletimi gibi fonksiyonlarinin yani sira yapisal bilesen olarak da davranirlar. Proteinler,amino asit polimerleridir.Protein yapisinda yer alan aminoasitlerin belirli sayi ve sirada dizilisi ve daha sonra uc boyutlu yapinin kazanilmasi ile fonksiyonel protein meydangelir.Bilesim ve cozunurluklerine gore basit (albumin,globilin,histon,protaminler) ve bilesik (glikoprotein,mukoprotein,nukleoprotein,fosfoprotein,kromoprotein,lipoprotein ve metalloproteinler)olmak uzere iki gruba ayrilabildigi gibi sekillerine gore de globuler (cozulebilir,sekillenebilir proteinler;albumin gibi) ve fibriler(sert,kirilgan,cozunemeyen proteinler;kollajen,keratin gibi) olarak siniflamak mumkundur.Proteinlerde amino asitleri bir arada tutan veya belirli sekillenmelerini saglayan kuvvetler ya kuvvetli (peptit baglari,disulfit kopruleri) ya da zayif (hidrojen baglari,vander Waals kuvvetleri,molekuller arasiitme ve cekmeler) karekterde olabilir.Proteinlerin gosterecegi aktivite uc boyutlu yapinin bir sonucudur.Uc boyutlu yapi ise uc veya dort kademeli yapilasma sureci (primer,sekonder,tersiyer,kuaterner yapi) sonunda kazanilir.Uc boyutlu yapinin bozulmasina denaturasyon denir.Denature protein kendisinden beklenen fonksiyonu yerine getiremez.Denaturasyon,cesitli faktorlere(isi,pH,agir metal tuzlari,radyasyon isinlari gibi ) bagli olarak meydana gelir.Bu olay sirasinda primer yapi haric diger butun yapilar bozulur.Serum total proteininin fizyolojik degeri;Yeni dogmus % 5.0 - 6.5 grSut cocugu % 5.5 - 7.0 gr6 – 12 aylar % 6.5 - 7.5 grYetiskin % 6.5 - 8.5 grPratik nedenlerden kliniklerde kan proteinlerinin incelenmesi genellikle serumda yapilir.Bu durumda fibrinojen uzaklastirilmis oldugundan serum tum protein degeri plazmaya gore yaklasik %0.2 – 0.4 gr daha dusuktur.Kan alinirken yapilan venoz staz total protein degerini onemli olcude yukseltir.Ayrica vazomotor olaylarda tum protein miktarini etkiler. Bu nedenle normal degerin tayini icin kan sabahleyin alinmalidir. Kan proteinlerinin incelenmesi bize protein metabolizmasini yansitmaz.Bunun icin protein yikim urunlerinin idrarda birkac defa bakilmasina,protein dengesinin ortaya konulmasina gerek vardir.Hastaliklardan bircogu serum protein fraksiyonlarinda degisikliklere sebeb olsada pek azinda serum total proteininde artis veya azalis olur.Bu durum hem proteinlerin genis olan normal degerine (% 6.5 – 8.5 gr) hem de hastalik durumunda kural olarak birkac globilin fraksiyonunun artmasi halinde albuminin buna uygun olarak azalmasi ile ve sonuc olarak total proteinin degismemesinden kaynaklanmaktadir.Normal degerin genis bir alana yayilmasina karsilik serum total protein degerinin cok dar bir sapma degeri vardir.Hipoproteinemi Nedenleri1-Protein kaybi ile olan hipoproteinemi nedenleri:a-Barsaktan protein kaybi:Menetrier sendromu ,mide polipi,ulseroz gastrit,coliak spru,gluten enteropatisi,kolitis ulseroza,mide-barsak ve safra yollari karsinomlari,barsak stenozu,Hirschsprung hastaligi,jejonum divertikulu ve hemitiazis.b-Bobrekten protein kaybi:Nefrozlar, glemerulonefrit,bobrek amiloidozu.c-Deri yolu ile protein kaybi:Yaniklar,deskuamasyonla seyreden deri hastaliklari(psoriazis),dermatit.d-Vucut bosluklarindan eksuda yada transudanin uzaklastirilmasi ile olusan protein kaybi:2-Kotu beslenme,uzun sure i.v beslenme.3-Diyare,kronik zehirlenmeler(benzen,karbontetraklorur,fosfor),tedavi gormemis pernisiyoz anemi,ayarlanmamis diyabetes mellitus,kalp yetmezligi,hipertroidizm,gebelik toksemileri.4-Karaciger yetmezligi;siroz,kanser. Hiperproteinemi Nedenleri 1-Multpl Myelom2-Makroglobilinemi3-Cesitli tropik hastaliklar(lepra,kala-azar) Relatif Hiperproteinemiler1-Sindirim kanalindan su kaybi(diare,kusma)2-Bobrek yolu ile su kaybi(bobrek yetmezliginde poliuri,tuz kaybettiren nefrit,diuretik tedavi)3-Su aliniminin kisitlanmasi I-KALITATIF PROTEIN ANALIZLERIKalitatatif protein analizlerinin temelinde,protein denaturasyonu ile uc boyutlu yapinin bozularak proteinlerin cokmeleri veya uygun bir renklendirici ajanla renk olusturmalari esasi yatmaktadir.kalitatif analizler iki grup altinda totlanabilir.1-Renk Olusumuna Dayanan Testler:Proteinlerdeki bazi gruplarin kimyasal ayiraclarla birlesip renkli kompleksler olusturmasi seklinde ortaya cikar.Proteinlerin aminoasit icerigi farkli oldugundan olusacak renk ve siddeti degisik olacaktir.a)-Biuret Deneyi:En karekteristik renk reaksiyonudur.Bu deneyde,proteinler kuvvetli alkali ortamda Bakir sufat(CuSO4) ile pembemsi mor renkli bir kompleks olustururlar.Bunun icin iki veya daha fazla peptit bagi bulunmasi gerekir.b)-Millon Deneyi:Reaksiyon protein molekulundeki hidroksifenil grubunun varligindan kaynaklanir ve tirozin,fenol,timol gibi 3,3 pozisyonunda fonksiyonel grubu bozulmamis fenolik grup tasiyan her bilesik ayni reaksiyonu verir.c)-Ksantoprotein Reaksiyonu:Bu reaksiyon protein molekulunde bulunan fenil gruplarinin varliginda gerceklesmekte olup nitrikasit,nitro bilesiklerini olusturmaktadird)-Ninhidrin Reaksiyonu:Amino asitlerin kalitatif ve kantitatif tayininde kullanilir.Aminoasitlerin amino grubu oksidan ajan ninhidrin ile tepkimeye girerek mavi mor renkli bilesik olusur.Butun alfa aminoasitler bu reaksiyonu verir.Prolin ve hidroksiprolin sari,asparajin kahverengi urun verir.2-Proteinlerin Cokmesine (presipitasyon) Dayanan Testler:Bu tur testler,bir proteinin agir metal tuzlari (HgCI2,AgNO3,ZnSO4,Ba(OH)2 ),asit ve bazlar,organik cozuculer,isi, aktif deterjanlar,basinc,Uvradyasyon,ure cozeltisi gibi denature edici ajan veya faktorlerle uc boyutlu yapinin bozulmasina dayanir.a)-Agir Metal tuzlari ile Cokturme:i-Somogy Yontemi (Cinkosulfat +Baryumhidroksit Yontemi):1 ml serum 5 ml suya konur buna %4,75 gr lik Ba(OH)2 cozeltisinden 2ml eklenir,karistirilir.Daha sonra %5grlik ZnSO4 cozeltisinden 2ml katilir karistirilir,kisa bir sure kendi haline birakilir ve suzgec kagidindan suzulur.ii-Tungustik Asit Yontemi:1ml serum alinir uzerine 0,5 ml Na-tungustatin sudaki %10 luk cozeltisinden ve 8ml distile su konur calkalanarak karistirilir.Sonra uzerine H2SO4(0,33Mlik veya 0,67N lik) den 1ml konur calkalanir.10 dk beklenir ve kuru bir suzgec kagidindan suzulur,berrak bir suzuntu elde edilir.b)-Asit ile koagulasyon(Trikloro Asetik Asit-TCA-Yontemi )1ml serum alinir,uzerine %20lik TCA cozeltisinden 1ml ilave edilir.Hafif bir bulaniklik gozlenir.Bu tup kuvvetli bir sekilde calkalanir,20dk beklenir,tupun dibinde kuvvetli bir cokelek ustunde berrak bir sivi ayrilir.Cokelme kuvvetli asit TCA dan dolayidir.c)-Alkolle Presipitasyond)-Isi ile KoagulasyonII-KANTITATIF PROTEIN ANALIZLERIKantitatif protein analizleri,proteinlerin renklendirme,cokturme,boya baglama,bulaniklik olusturma,isaretleme gibi islemlerle dayanir.1-Azot analizi:Serumda bulunan azotlu maddeler,proteinler ve non-protein nitrojen(NPN) olarak adlandirilan ure,kreatinin,urikasit,aminoasit gibi maddelerdir.Azot miktarini degerlendirmek icin kullanilan metodlarin basinda KJEDAHL yontemi gelir.Bu yontemde biyolojik materyalde bulunan ve azot iceren maddeler amonyum sulfat((NH4)2SO4) haline cevrilir; daha sonra degisik metodlarla (Kjeldah.neslerizasyon,gazometrik,iodometrik metodlar) buradaki azot miktari belirlenir.2-Renk Olusumuna Dayanan Testlera)-Biuret Yontemi:*Proteinlerdeki peptit baglarinin bazik ortamda Cu+2 iyonlari ile menekse renkli bakir –peptid bagi-protein kompleksi olusturmalari ve bu kompleksin absorbansinin 540 nm de spektrofotometrik olarak degerlendirilmesi prensibine dayanir.Amino asitler ve dipeptitler bu reaksiyonu vermez.Yaygin olarak kullanilan bir yontemdir.Reaktifler1-Serum fizyolojik(%0,9luk NaCI )2-Biuret Solusyonu: 3gr CuSO.4H2O tartip 100ml suda cozulur.Ayri bir kapta 12grC4H4KnaO6.H2O(sodyum potasyum tartarat) tartilir ve bir miktar suda cozulur.Her iki cozelti birbirine karistirilir.2lt lik bir balon jojeye aktarilir,uzerine %10luk NaOH den 600 mlt yavas yavas devamli olarak calkalanarak ilave edilir,iyice karistirilir.2gr KI(potasyum iyodur)ilave edilir ve 2ltye saf su ile tamamlanir.3-%10luk NaOH 1000mlDeneyin CalisilmasiKor icin 1,Standarticin1,calisilacak numune sayisi kadar da numuneler icin tup alinir.Uzerleri K,S,N1,N2,N3.,........... yazilir.Kor                Standart                        Numuneler           Distile Su100?L                -                                    -                       -Standart            -                                100 ?L                    -Serum               -                                    -                      100 ?LSerum Fizyolojik 1 mL                             1 mL                    1 mLBiuret Reaktifi    6 mL                             6 mL                    6 mLKaristirilir,oda isisinda 15 dk bekletilir.540 nm dalgaboyunda kore karsi okunur.Standart hazirlanmasi:%30luk bovin serum albuminden 0,1ml alip serum fizyolojik ile 0,6ml ye tamamlanirHazirlanan standardin konsantrasyonu %5liktir. N.absorbansi Hesaplanmasi:Numune Konsantrasyonu(%gr)= ¾¾¾¾¾¾ C S.konsantrasyonu(%5)S.absorbansib)-Folin-Lowry Yontemi:Protein once bazik ortamda biuret ayraci ile reaksiyona sokulur,daha sonra Folin ciocalteu ayraci (fosfo tungunstik asit ve fosfomolibdik asit karisimi) katilir.Olusan bakir-peptit bagi –protein kompleksi ve aromatik aminoasitler(tirozin,triptofan gibi) folin ayracini indirgeyerek mavi renkli bir kompleks olusturur.Bu kompleks spektrofotometrik olarak olculur.3-Fizikokimyasal Yontemler:a)-Isigi Kirma Indeksi(Refraktometri):Biyolojik sivilarda bulunan kati maddelerin konsantrasyonu isigi kirma indeksi ile dogru orantilidir.Serumda bulunan kati maddelerin buyuk cogunlugu proteinler oldugundan serumun olculen kirma indeksinin proteinlerle dogru orantili oldugu kabul edilir.b)-Ultraviole Spektrofotometrisi:Proteinler 200-225 ve 280 nm dalgaboyundaki ultraviyole isigi absorblarlar.200-220 nm deki absorbsiyon peptit baglarindan,280 nm deki absorbsiyon ise fenilalanin,tirozin ve triptofan amino asitlerinden gelir.Bu metodda hicbir kimyasal isleme tabi tutulmadan cozeltideki protein miktari olculur.4-Iyonik CokturmeProteinlerin anyonik veya katyonik formda bulunmasi soz konusudur.Katyonik formdaki proteinler anyonik cokturuculerle,anyonik formdakiler ise katyonik cokturuculerle cokturulerek homojen bir suspansiyon elde edilir.Bu suspansiyon turbidometrik veya nefolometrik olarak degerlendirilir.5-Boya Baglama Yontemleri:Proteinlerin boyar maddeleri baglama ozelliginden yararlanarak analiz yapilmasidir.Ozellikle Albumin tayininde metil oranj ,brom krezol yesili gibi boyalar kullanilir.6-Immunokimyasal Yontemler:ELISA,RIA ile isaretlenmis antikor kullanilarak olusan protein-antikor kompleksinin subrat ilavesi ile urune donusturerek ,olusan urunun spektrofotometrik yada fulorometrik olcumune dayanir.

http://www.biyologlar.com/serum-protein-analizleri-1

BİTKİLERDE TERLEME VE DAMLAMA

Terleme, otların biçildikten sonra kuruması olayında açıkça görülür. Kesilen yeri tıkansa bile biçilen bitkilerin otsu kısımları hemen pörsür. Demek ki bitkilerin bütün yüzeyi su kaybetmektedir. Bu su kaybı bitkinin belli bir süre içinde kaybettiği ağırlıkla ölçülebilir.Bu ölçümler şiddetli terleme döneminde nemcil bitkilerde saatte desimetrekare başına 10 gram su, mezofitlerde 1 gram ve kurakçıl bitkilerde 0,1 gram su atıldığını gösterir; 15 metre boyunda bir akçaağaç bir yaz gününde saatte 300 litre su kaybedebilir. Bir gram katı madde sentezlemek için 300 gramlık bir su iletiminin gerektiği hesaplanmıştır. Bu değerler, bitkilerin morfolojik ve anotomik özelliklerine (havadaki kısımların yüzeyi, dış koşullara uyum), gözeneklerin sayısına ve konumuna bağlıdır. Bitkinin çıkardığı su, birtakım kimyasal reaktifler kullanarak ortaya konabilir; Mesela kuruyken mavi olan kobalt klorür su buharıyla temas edince pembeleşir; Yahut çıkan su buharını emen kalsiyum klorür deneyden önce ve sonra tartılmak suretiyle emilen suyun miktarı ölçülür. Hücrenin içindeki su hücre zarını ıslatır, bitkinin damarlarında dolaşır. Bu su, bitkilerin üst derisi yoluyla çıkan su, bitkilere göre değişik olmakla beraber genellikle azdır; suyun çoğu asıl terleme organı olan gözenekler yoluyla çıkar. Gözeneklerin rolü Gareau deneyiyle anlaşılabilir: bunun için bir yaprağın her iki tarafındaki üst derinin belli bir kısmı içinde kalsiyum klorür bulunan iki çan arasına yerleştirilir. Böylece yaprağın her iki yüzünde çıkan suyun miktarı ölçülür. Bu miktar gözenekli olan yüzeyde çok daha fazladır. Böylece gözeneksiz olan yüzeyde dericik yoluyla ne kadar terleme olduğu ölçülebilir (dericik terlemesinin fazla olduğu körpe yapraklar dışında bu miktar toplam terlemenin 1/10’u veya 1/20’si kadardır.). Transpirasyon olarak da bilinen terleme bitkilerde su kaybıdır. Gözenekler yardımıyla olur. Gözenekler yaprak yüzeyinin %1’den az bir alanı kaplayan küçük solunum açıklarıdır. Karanlık, yüksek sıcaklık ve bitki dokularında su yetersizliği terlemenin durmasına yol açar. Buna karşılık aydınlık, bol su ve bitki için uygun sıcaklıklar terlemeyi arttırır. Terlemenin bitkideki gerçek işlevi kesin olarak saptanamadığından bilimsel tartışmalar sürüp gitmektedir. Bitkinin kökleri aracılığıyla aldığı suyu yukarıdaki organlara iletebilmesi için gerekli enerjiyi ve suyun buharlaşmasıyla oluşan soğuma sayesinde doğrudan gelen güneş ısısının dengeli bir biçimde dağılmasını sağlamak en yaygın görüştür. Bitkinin atmosferden karbondioksit alması ve fotosentezle havaya oksijen vermesi sırasında gözeneklerin rolünü ve önemini göz önünde tutan bazı uzmanlar ise terlemenin bu olaylar sırasında zorunlu olarak çıktığını savunurlar. Terlemeyi havanın nemi, rüzgar, toprağın yapısı ve nemi, sıcaklık ve ışık etkiler. Bitkilerin su alıp vermeleri havanın bağıl nemi ile sıcaklığa bağlı olarak mevsimden mevsime, mevsimler içinde de değişik günlerde, hatta saatlerde değişik olur. Çok şiddetli veya çok zayıf ışık gözeneklerin kapanmasına yol açar. Kırmızı, mavi veya mor ışınlar terlemeyi arttırır; nemde gözeneklerin açılıp kapanmasında önemli rol oynar (fazla nem açılmasına sebep olur); sıcaklıkta aynı şekilde bir etkendir. Bitkilerin sahip oldukları serinleme mekanizmaları olmasaydı, güneş altındaki birkaç saat bile bitkiler için ölümcül olurdu. Bir nevi su mühendisliği olarak nitelendirilebilecek olan bu bitki faaliyetleri Allah'ın yaratışındaki kusursuzluğu gösterir. Aynı yerde bulunan bitki ve bir taş parçası, eşit miktarda güneş enerjisi almalarına rağmen aynı derecede ısınmazlar. Güneş altında kalan her canlıda mutlaka olumsuz bir etki oluşur. Öyleyse bitkilerin sıcaktan minimum derecede etkilenmelerini sağlayan nedir? Bitkiler bunu nasıl başarırlar? Muazzam bir sıcaklıkta, bütün yaz boyunca yaprakları güneşin altında kavrulmasına rağmen, bitkilere neden hiçbir şey olmamaktadır? Ayrıca bitkiler kendi bünyelerindeki ısınmanın haricinde, dışarıdan da ısı alarak dünyadaki ısı dengesini de sağlarlar. Bu ısı tutma işlemini yaparken kendileri de bu sıcağa maruz kalırlar. Peki gittikçe artan bu sıcaktan etkilenmek yerine, bitkiler nasıl olup da dışarının da ısısını almaya devam edebilmektedirler? Yapıları itibariyle sürekli güneş altında olan bitkiler, doğal olarak diğer canlılara oranla daha fazla miktarda suya ihtiyaç duyarlar. Bitkiler aynı zamanda yapraklarında oluşan terleme vasıtasıyla da sürekli su kaybederler. Daha önceki bölümlerde de değinildiği gibi, bu su kaybını önlemek için, yaprakların güneşe dönük olan üst yüzleri çoğunlukla "kütiküla" adı verilen bir tür su geçirmez, koruyucu cilayla örtülüdür. Bu sayede yaprakların üst yüzeylerindeki su kaybı önlenmiş olur. Peki ya alt yüzleri? Bitki bu bölümden de su kaybettiği için, gaz alış-verişini sağlamakla görevli özel deri hücreleri olan gözenekler genellikle yaprağın alt yüzünde bulunurlar. Gözeneklerin açılıp kapanması bitki tarafından karbondioksit alıp oksijen vermeye yetecek, ancak su kaybına yol açmayacak biçimde denetlenecektir. Bitkilerde Isı Dağıtım Sistemi Bunların yanı sıra bitkiler ısıyı farklı şekillerde dağıtırlar. Bitkilerde iki önemli ısı dağıtım sistemi bulunmaktadır. Bunlardan birincisi, yaprağın ısısı eğer çevrenin ısısından daha fazlaysa, hava dolaşımının yapraktan dış ortama doğru olmasıdır. Isı naklinden kaynaklanan hava değişimi, sıcak havanın soğuk havadan daha az yoğun olması nedeniyle, havanın yükselmesine dayanır. Bu yüzden yaprakların yüzeyinde ısınan hava yükselir ve yüzeyden ayrılır. Soğuk hava daha yoğun olduğu için yaprağın yüzeyine doğru iner. Böylece sıcaklık azaltılmış ve yaprak serinlemiş olur. Bu işlem yaprağın yüzey ısısı çevredeki ısıdan yüksek olduğu müddetçe devam eder. Çok kuru koşullarda, yani çöllerde dahi bu durum değişmez Bitkilerdeki ısı dağıtım sistemlerinden diğeri de yapraklardan su buharı verilerek terlemenin sağlanmasıdır. Bu terleme sayesinde su buharlaşırken bitkinin serinlemesi de sağlanmış olur. Bu dağıtım sistemleri bitkilerin yaşadıkları ortamın şartlarına uygun olacak şekilde ayarlanmıştır. Her bitki, neye ihtiyacı varsa, o sisteme sahiptir. Son derece karmaşık bir yapısı olan bu sistemin dağılımı tesadüfen gerçekleşmiş olabilir mi? Bu sorunun cevabını verebilmek için çöl bitkilerini ele alalım. Çöllerdeki bitkilerin yaprakları genelde çok kalındır. Suyu buharlaştırmaktan daha çok, muhafaza etme yönünde dizayn edilmişlerdir. Bu bitkiler için ısı dağıtma işlemini buharlaşma ile gerçekleştirmek ölümcül bir sonuç getirecektir. Çünkü çöl ortamında kaybedilen suyun telafisi mümkün değildir. Görüldüğü gibi, bu bitkiler ısılarını her iki yolla da dağıtabilecekken, sadece bu yollardan birini, üstelik de yaşamaları için tek geçerli olan yolu kullanmaktadırlar. Çünkü tasarımları çöl ortamına göre yapılmıştır. Bunun tesadüflerle açıklanması ise mümkün değildir. Bitkilerde Serinleme Bitkilerin sahip oldukları bu serinleme mekanizmaları olmasaydı, güneş altındaki birkaç saat bile bitkiler için ölümcül olurdu. Öğle saatlerinde bir dakika kadar direkt olarak alınan güneş ışığı, bir santimetrekarelik yaprak yüzeyinin ısısını 37oC'ye kadar yükseltebilir. Bitki hücreleriyse, bünyelerindeki sıcaklık 50-60oC'ye çıktığında ölmeye başlarlar. Yani bitkinin ölmesi için öğle vakti 3 dakika kadar güneş ışığı alması yeterlidir. İşte bitkiler öldürücü sıcaklıklardan bu iki mekanizma sayesinde mekanizması sayesinde korunabilirler.

http://www.biyologlar.com/bitkilerde-terleme-ve-damlama

Zeka geriliği

İnsan davranış genetiğinin en tartışmalı alanlarından birisi de, zeka ile ilgilidir. Fakat ortada birçok belirsizlik olması nedeniyle zekanın genetiğinden daha önce zekanın ne olduğu ve nasıl ölçüldüğü üzerinde durmamız gerekmektedir. Zeka nedir, nasıl ölçülür? Zeka, kesin bir anlaşma olmamasına rağmen "problemleri çözmek, yeni şeyler öğrenmek, iyi düşünebilme yeteneği geliştirmek için genel zihinsel kapasite" veya "yeni durumlara karşı uyum yeteneği" olarak tanımlanmaktadır. Zekanın tanımlanmasında bunca güçlükler olsa da, herkes zeka diye bir zihinsel bir işlev olduğuna inanmaktadır; psikoloji bilimiyle uğraşanlar ise, fazladan olarak bu işlevin ölçülebilece?i kanaatindedirler. XIX. Yüzyıl'ın sonlarında İngiltere'de Sir Francis Galton, evrim teorisinin de etkisiyle, insandaki kalıtımla geçen özellikleri, farklı zihinsel yetenekleri ve kişisel karakteristikleri ölçerek bulmaya girişti. Galton, öyle bir varsayımla hareket ediyordu ki, bireysel farklılıkları gösterebildiğinde, dolaylı olarak genetik etkeni de göstermiş olacağını sanıyordu. Gerçi Galton'un bugünkü anlamıyla zekayı ölçtüğü söylenemezdi ama insanların zekalarına göre farklı sınıflara ayrılabilecekleri ve zeka ölçümlerindeki bireysel farklılıkların ancak genetik yapıyla açıklanabileceği anlayışı, Galton'dan bu yana, bazı bilimcilerin kafalarında hemen hiç değişmeden kaldı. Üstün insanları diğerlerinden ayırt etme çabası, durmaksızın sürdü. Galton'un çağdaşı ve modern psikolojinin kurucusu Wund'un insan işlevlerinin laboratuarda ölçülebilece?ini ileri süren öncü çabalarıyla, aynı zamanda liberal siyaset felsefesinin kurucusu olarak kabul edilen Locke'un duyumculuğunun bütün bilginin duyumlardan geldiği şeklindeki önermesi birleşince zekayı ölçmeye çalışan psikologlar, daha çok bireyler arasındaki duyusal-motor farklılıklara yöneldiler. Zeka farklılıklarını görme keskinliğinden, acıya karşı duyarlılığa, hatta avuç içindeki çizgilere kadar birçok etkenle açıklamaya kalkıştılar. Ve nihayet 1900'lü yıllarda Fransız hükümeti, psikolog Alfred Binet'e zihinsel özürlü çocukları diğerlerinden ayırma görevi verdi. Binet, bu somut görev karşısında artık zekayı birçok bileşenden oluşan bir işlevler toplamı olarak almak yerine, tek başına ama karmaşık bir zihin işlevi olarak ele almak zorunda kaldı. Bugün birçok konuda uygulama alanına sahip olan zeka testlerinin ilk örnekleri bu mantıkla hazırlandı. Her iki dünya savaşı sırasında orduya acilen zeki insanlar kazandırma şeklinde yeni bir somut sorun çıkınca, zeka testlerinin uygulanması ve geliştirilmesi süreci belirgin bir ivme kazandı. Binet ölçeği birçok revizyondan geçerek günümüze kadar uzandı. Zekayı daha ziyade bir soyutlama yeteneği olarak düşünen ve bugün Stanford-Binet olarak bilinen bu testin en belirgin özelliği, zekayı yaşla değişen bir işlev olarak düşünmesi, zeka yaşını ve takvim yaşını birbirinden ayırmasıydı. Bu testten sonra da birçok zeka testi geliştirildi. Bunlardan en yaygın olarak uygulananı, Wechsler tarafından geliştirilen erişkinler ve çocuklar için farklı versiyonları bulunan zeka testleridir. Bu testlerin Stanford- Binet testinden en önemli farkları, zekanın sözel ve performans olmak üzere ikiye ayrılmasıdır. Zeka testleri, geniş bir uygulama alanı bulmuş, eğitimden sağlığa, askerlikten iş ve işçi seçimine kadar birçok alanda büyük faydalar sağlamı? olsalar da, henüz zekanın niteliği ve kökenleri sorunu aydınlatılabilmiş değildir. Ancak bütün bu süreç içerisinde kazanılan bilgi ve deneyimler, insan beyninin işlevleri hakkındaki bilgimizin gelişimiyle bir araya getirildiklerinde zeka hakkında daha ayrıntılı yaklaşımların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Artık zekanın Binet'in sandığı gibi global bir işlev birimi olduğu düşünülmemekte, tam tersine birçok işlevin (hafıza, sözel akıl yürütme, matematik akıl yürütme, benzerlik ve farklılıkları algılama hızı, kelime bilgisi vb.) karşılıklı iç ilişkilerinin değişik görünümlerinin zekayı oluşturduğu sanılmaktadır. Dolayısıyla ortaya yeni zeka tanımları ve bu tanımlar uyarınca geliştirilmiş yeni zeka ve bilişsel testler çıkmaktadır. Örneğin bunlardan Thorndike'ın yapmış olduğu zeka tanımı oldukça ilginçtir. Thorndike, zekanın mekanik, toplumsal ve soyut olmak üzere üç türü bulunduğunu savunmaktadır. Mekanik zeka, insanın el ve alet kullanma becerisini; toplumsal zeka, diğer insanları anlama ve kişiler arası ilişkiler kurma, soyut zeka ise, semboller ve kavramlarla düşünebilme yeteneğini temsil etmektedir. Zeka testlerinin kesin bir biçimde zeki olanlarla olmayanları birbirlerinden ayırdığı şeklindeki eski katı anlayış da bu arada yumuşamıştır. Değerlendirmelerde kültürel farklılıklar, deneklerin testin gerekli gördüğü koşullarda yetişip yetişmedikleri gibi ara belirleyenler hesap edilmeye başlanmıştır. Daha önemlisi, zeka testlerinde ölçülenin insanın doğuştan getirdiği kapasite değil, bu kapasitenin davranışa dönüşmüş bölümü olduğu kabul edilmektedir. Bütün bunların sonucunda, artık zeka testi kavramından vazgeçilmekte, onun yerine "genel yetenek ölçümleri" gibi daha iddiasız ifadeler kullanılma yoluna gidilmektedir. Sürecin böyle bir yönelime girmesinde, kazanılan bilgi ve deneyimler kadar, şüphesiz bilimcileri etkileyen Jean Piaget gibi düşünür-bilimcilerin görüşleri etkili olmuştur. Piaget'in "genetik epistemoloji" adını verdiği yaklaşıma göre, bütün insanlarda belli gelişim evrelerine karşılık gelen bir global yapı olarak aynı zeka potansiyeli vardır. Ancak biyolojik uyum ile çevreye uyum arasındaki etkileşme; fiziksel, bilişsel ve duygusal kapasiteleriyle ilgili olarak organizmaların performanslarına göre zeka da farklılıklar göstermektedir. Piaget' e göre ayrıca zeka, psikolojik testlerle ölçülemez; ancak niteliksel bir yapı şeklinde analiz edilebilir. Sir Galton'dan bu yana zeka hakkında yapılan en ilgi çekici araştırma konularından biri de, zekanın kalıtımla, çevre ile, ırkla ve doğum düzeniyle bağlantılarının araştırılmasıdır. Araştırmaların doğru bir sonuç vermesi için gerekli olan ara belirleyenleri hesaba katma işlemleri, bu araştırmaların hiçbirisinde tam olarak yapıl(a)madığından bilimsel olarak genellikle ciddiye alınmamaktadırlar. Kaldı ki, zekanın tanımının böylesine belirsiz olduğu koşullarda, zeka adına neyin ölçüldüğü bile belli değildir. Yine de zekanın genetiği konusunda bugüne kadar yapılan, birçok eleştiri alamalarına rağmen çoğunlukla kabul gören ciddi araştırmalardan elde edilen en genel sonuçları şöyle özetlemek mümkündür: Zeka, bireyin kişilik özelliklerine göre daha kalıtımsal bir nitelik sergilemektedir ve hatta zeka üzerinde kalıtımın rolünün, çevrenin rolünden daha fazla olduğunu söylemek mümkündür. Bir başka deyişle, bilim çevrelerinde "doğa mı yoksa yetiştirilme tarzı mı, insan davranışında daha baskındır?" sorusuna cevap bulmaya çalışan ünlü 'nature-nurture' tartışmasında, zeka ile ilgili olarak, şimdilik doğa yanlılarının yani genetikçilerin raundu önde bitirdikleri söylenebilir... Araştırmaların ortaya çıkardığı bir başka sonuç da, beyin vebazı beyin alt-bölümleri ne kadar büyük olursa, zekanın da genellikle o kadar artmakta olduğudur ama burada önemli olan, büyümüş beyin dokusunun kalitesidir...Kadınlarda zekanın sözel denilen bölümünün, erkeklerde ise, performans zeka genellikle daha iyi gelişmiş olduğu da bugün bilimsel bir gerçek olarak kabul edilmektedir. Ama zekanın genetiği ile ilgili olarak ortaya konan bilimsel iddialardan ayrı olarak, öjenik bir bakış açısıyla yapılmış birçok sözde-bilimsel önyargılar da bulunmaktadır.  

http://www.biyologlar.com/zeka-geriligi

Potansiyel Olarak Kullanılan Biyolojik Savaş Maddeleri

BHM"lerinin sayısı gün geçtikçe artmaktadır, ancak üzerinde en fazla çalışılan ve bilinen potansiyel BHM"lerini şöyle sıralayabiliriz. (1) Bakteriler : , (a) Bacillus anthracis (Anthrax-Şarborı), (b) Francisella tularensis (Tularemia), (c) Yersinia pestis (Plague), (ç) Vibrio cholerae (Kolera), (d) Salmonella typhi (Tifo), (e) Bacillus seraus, (f) Brucella spp (Brucellosis, suis, melitensis, abortus, canis, ovis), (g) Clostridium perfringes. (2) Riketsiyalar : (a) Riketsia prowezeki (Tifüs), (b) Riketsia mooseri (Tifüs), (c) Riketsia ricketsi (Lekeli Humma), (ç) Coxiella burnetii (Q Humması). (3) Chlamydialar : (a) Chlamyclia psittaki (Psittakoz), (b) Chlamyclia trachomatis (Trahom). (4) Virüsler : (a) Variola (Smallpox- Çiçek hastalığı), (b) Ebola (Filaviridae ailesinden Ebola kanamalı ateşi), (c) Marburg (Filaviridae ailesinden Marburg hastalığı etkeni), (ç) influenza(Grip etkeni), (d) Rift Valley Fever (Bunyaviridae ailesinden Valley Ateşi etkeni), (e) Crimen-Congo Hemorrhagic Fever (Bunyaviridae, Kanamalı ateş etkeni), (f) Argentine Hemorrhagic Fever (Junin), (g) Bolivian Hemorrhagic Fever (Mochupa), (ğ) Venezuelan Hemorrhagic Fever (Guanorito), (h) Hemorrhagic Fever With Renal Sydrome (Hantaan, Seoul, Puumala), (1) Lassa Fever(Arenaviridae ailesinden Kanamalı ateş etkeni), (i) Venezuelan Equine Encephalitis (VEE), (j) Eastern Equine Encephalitis (EEE), (k) Western Equine Encephalitis (WEE), (1) Japanese Encephalitis, (m) Dengue, Yellow Fever, AIOS (HIV), (n) Sandfly Fever, (o) Chick Urıgunya (Apha). (5) Toksinler : Kaynaklarına göre; (a) Anthrax Bacillus anthracis (b) Botulinul1l Clostridium botulinum (c) Tetanoz Clostridium tetani (ç) Difteri Toksini Kornibakteriyum difteri (d) Enterotoksin Eşherişya coli (e) Shigella Dizanteri Shigella spp. (f) Stophylococcus Enterotoksin -B (SEB) stophylococcus aureus (g) Kolera Toksini Vibrio kolera (ğ) Anatoksin A Deniz yosunu Anasistis türleri (h) Mikrosistin M.Sinea(Mavi yeşil su yosunu) (l) Saksitoksin Deniz kabuğu zehiri (i) Tetradotoksin Takifigu paessilonotus (J) Aflatoksin Aspergillus flavus (k) Trichothecene Mycotoksins (T-2, Trikotesin,Yellow rain) (l) Ricin Risinus communis (m) Akonitin Akonitum napolyus (n) Politoksin Yumuşak deniz mercanı (o) Batrakotoksin kurbağa zehiri (ö) Bunganotoksin Çizgili yılan zehiri (p) Krotoksin Çıngıraklı yılan zehiri (r) Kobratoksin Kobra yılan zehiri (s) Erabutoksin Deniz yılanı zehiri Biyolojik Harp maddelerinden patojenlerin kuluçka süreleri (inkübasyon süresi) günlerle ifade edilir oysa toksinlerin inkübasyon süresi dakika ve saatlerle ölçülür. Patojen BHM"leri kısa sürede etkisini göstermesi için aerosol olarak kullanılırlar. Genelde patojen BHM"lerinin semptomları (Hastalık belirtileri) ateş, halsizlik, kilo kaybı, kusma, ishal ve solunum güçlüğü gibi belirtiler olup personeli kısa sürede görevini yapamaz hale getirir.Solunum yolu ile oluşan enfeksiyonlarda ölüm sebebi,çoğu zaman akciğer ödemidir. Patojen BHM"leri enfeksiyonlarının tedavileri güç ve pahalıdır. Bağışıklık sistemini hedef alan BHM"leri bağışıklığı oluşturan hücreleri etkilerler, bu nedenle bunlara karşı geliştirilen aşılarla yeterli koruma sağlanamamaktadır. Toksinler zehirleme özelliğine göre Nörotoksinler (Sinir zehirleri) ve Si1otoksinler (Hücre zehirleri) olarak ikiye ayrılır. Nörotoksinlerin etkileri kimyasal harp maddelerinden sinir gazlarına benzer olup, sinir gazlarından yaklaşık bin kat daha zehirlidirler. Öyle ki Anthraks ve Botulinum toksinleri çok zehirli olan vx sinir gazından daha tehlikelidirler (Botulinum toksini için LD50 UG/KG değeri 0.001 iken, bu değer vx için 15.0 dır). Patojen ajanların arazideki kalıcılığı saatlerden günlere kadar (Spor ve kapsül formunda olanlar yıllarca kalabilir), toksinlerin kalıcılığı ise günlerden haftalara kadar değişebilir. BHM"lerinin rüzgaraltı tehlike bölgesi alanı ise rüzgaraltı istikametinde 500 Km"ye kadar çıkabilir.

http://www.biyologlar.com/potansiyel-olarak-kullanilan-biyolojik-savas-maddeleri

Bitki Fizyolojisi Bölüm 2

Bilindiği gibi fizyoloji organeller, hücre ve dokular ile organ ve organizmaların canlılığını sağlayan işlevlerini, ilişkilerini ve cansız çevre ile etkileşimlerini inceleyen bilim dalıdır. Bitki fizyolojisi de bu çerçevede mikroalglerden ağaçlara kadar tüm bitkilerde bu konuları araştırır. Günümüzde bilgi birikiminin ve iletiminin çok hızlı artışı nedeniyle bilim dallarının sayılarındaki artış yanında sürekli yeni ara dalların ortaya çıkması sonucu bilim dalları arasındaki sınırları çizmek zorlaşmış ve giderek anlamını yitirmeye başlamıştır. Fizyoloji fizik ve kimya ile moleküler biyoloji, sitoloji, anatomi ve morfoloji ile biyofizik, biyokimya verileri ve bulgularından yararlanarak tıp ve veterinerlik, ekoloji ve çevre, tarım ve ormancılık ile farmasi ve gıda, kimya mühendisliği gibi uygulamalı bilimlerrindeki gelişmeler için altyapı sağlamaktadır. Bitki fizyolojisi de bitkilerle ilgili olan konularda aynı şekilde çalışarak.diğer temel ve uygulamalı bilimlerin gelişmesine katkıda bulunmaktadır. Uzunca bir süre önce fizyoloji ile biyokimyanın konuları arasındaki sınır netliğini kaybetmiştir. Giderek diğer bilim dalları ile aradaki sınırlar da bilgibirikiminin artışı sonucunda zayıflayacaktır. BİTKİ FİZYOLOJİSİNİN KONUSU VE DALLARI Klasik olarak fizyoloji, beslenme fizyolojisi, metabolizma fizyolojisi ve büyüme gelişme fizyolojisi olarak üç ana dala ayrılır. 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. ENERJETİK VE BİYOENERJETİK Adından anlaşılacağı üzere enerji bilimi olan enerjetiğin temel dalı olan termodinamik ısı, sıcaklık, iş enerji dönüşümleri ve türleri arasındaki ilişkileri, bu arada meydana gelen yan olayları inceler. Fiziğin bir anadalı olan termodinamiğin fiziksel özellikler ile enerji arasındaki ilişkiler de konusudur. Kimyasal termodinamik ise fiziksel özellik değişimleri yanında meydana gelen kimyasal dönüşüm ve değişimleri inceler. 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 olansistem 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 – tersinirolaylardır. 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. BESLENME FİZYOLOJİSİ Bilindiği gibi canlıların ortamdan sağladığı, olduğu gibi tüketerek kullandıkları besin maddeleri büyük canlı gruplarında farklılıklar gösterir. Bitkiler aleminde de özellikle su bitkilerinin sudan, kara bitkilerinin topraktan sağladığı inorganiklerin çeşitleri ve özellikle oranlarında farklılıklar görülür. Tipik bitki besini olarak kullanılan elementlerin hepsi inorganik formdadır. Ancak bitki köklerinin organik maddelerden de yararlandığı görülmüştür. Saprofit ve parazit bitkiler ise konukçuldan inorganikler yanında doğrudan organik madde de sağlarlar. 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. BESİN ALIMI Su içinde serbest yaşayan bitkilerin besinlerini doğal olarak suda çözünmüş halde bulunan gaz ve katı maddeler oluşturur ve difüzyon, osmoz yolları ile alınır. Yüksek su bitkileri ise buna ek olarak zemine tutunmalarını sağlayan sualtı gövdeleriyle topraktan da beslenirler. 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. Kütle Akışı ve Şişme ile Su alımı Sıvıların yerçekimi etkisiyle akışı ve benzeri olayları hidrostatik basınç farkı gibi potansiyel enerji farklılıkları sağlar. Bu şekilde DH değerinin sıfırdan büyük olduğu yer değiştirme olayına kütle akışı – “mass flow” denir. Bu tür olaylarda çözücü ve çözünen tüm maddelerin atom ve molekülleri aynı şekilde hareket eder. Kütle akışı vaküolde, hücrelerarası boşluklarda ve canlı hücreler arasında da plazmodezmler üzerinden olur. Canlılardaki kütle akışında kapilarite önemli rol oynar, çünkü hücre ve hücrelerarası serbest akış yolları ancak mikron ve askatları düzeyindedir. Kapilerden geçiş ise geçen sıvınınviskozitesi – 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. Yayınım – Difüzyon ve Geçişme – Osmoz Yayınım olayında ise olayın başladığı ve bittiği veya dengeye vardığında atom ve moleküller arası ilişkileri farklıllık gösterir. Uçucu maddelerin sıvı veya katı formdan gaz faza geçerek yayınması ve suyun buharlaşması buhar basıncı farkı sonucunda başlayıp yürüyen bir yayınım olayıdır ve DH = 0 olduğunda net, gözlenebilir, ölçülebilir yayınım durur. 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 tarafındanChara 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 özsuyununizotonik 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. Mineral Madde Beslenmesi Mekanizmaları Elektroosmozun bir iyon iletimi mekanizması olduğu, hidrate iyonların su moleküllerini sürükleyen ve membranlardaki porlar, kapilerler boyunca yaratılan elektrik alanları, yani potansiyel farklılıkları ile iyonik madde taşınması gerçekleştirdiği belirtilmişti. 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. Donnan Dengesi Benzer şekilde örneğin bitki hücre çeperindeki orta lamelde yer alan pektik asitlerin karboksil kökü, membran lipidleri arasındaki fosfolipidler gibi sabit iyonların yerleştiği iyon kanalları kütle akışı ile mineral iyonlarının ile geçişine elektrokimyasal direnç gösterir. Görünür serbest alanda dahi iyonların suyla birlikte hareketine engel olur. Sitoplazmik membranlardaki lipidlerin çok yüksek direncinin fosfolipidlerce dengelenmesinde olduğu gibi direnci amfoterik karakteri nedeniyle değişken olan proteinler seçici bir denetim sağlar. Protein helislerinin iyon kanalı görevi oluşturdukları porun girişinde serin gibi polar amino asitlerin bulunmasına bağlıdır. Bu ( – ) yüklü amino asitler katyon difüzyonunu destekleyerek seçicilik sağlar. 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 sağlanabildiğindenendojen, 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. Yüksek Bitkilerde Su ve Mineral Madde Beslenmesi Tohumun şişme ile su almasından sonra yeni bir bitki oluşturmak üzere büyüme ve gelişmesi başladığında ilk olarak gelişen ve işlev görmeye başlayan organı kök taslağından oluşan köktür. Tohumun kotiledon kısmında depolanmış olan organik maddelerin sindirimi ve solunumla elde edilen madde ile enerji fotosentetik organların yeni metabolik maddeleri sağlayabilecek hale gelmeleri için gereken büyüme ve gelişme için yeterlidir. Fakat tohumun serbest akış ve hidrasyon ile kazandığı su ile şişmesinin sağladığı su ortalama %80 – 90 oranında su içeren bitkinin oluşması için çok yetersizdir. 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. Toprak Yapısı ve Su Verimliliği Toprağın bitkilere su sağlayabilme potansiyelini belirlemek üzere kullanılan Tarla Kapasitesi, Daimi Solma Noktası veya Yüzdesi, Su Basıncı (P), Su Tansiyonu, Nem eşdeğeri, Su Potansiyeli veya Yayınım Basıncı Eksikliği, Toplam Toprak Suyu Stresi, Kılcallık Kapasitesi gibi birçok terimler vardır. Burada konu bunlar arasında en yaygın olarak kullanılan bazı terimlerle ele alınacaktır. 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

http://www.biyologlar.com/bitki-fizyolojisi-bolum-2

ENERJETİK VE BİYOENERJETİK NEDİR

Adından anlaşılacağı üzere enerji bilimi olan enerjetiğin temel dalı olan termodinamik ısı, sıcaklık, iş enerji dönüşümleri ve türleri arasındaki ilişkileri, bu arada meydana gelen yan olayları inceler. Fiziğin bir anadalı olan termodinamiğin fiziksel özellikler ile enerji arasındaki ilişkiler de konusudur. Kimyasal termodinamik ise fiziksel özellik değişimleri yanında meydana gelen kimyasal dönüşüm ve değişimleri inceler. 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.

http://www.biyologlar.com/enerjetik-ve-biyoenerjetik-nedir

Lesitinase (lipid hidrolizasyon) Testi

Bu test, yumurta sarısında bulunan lipoprotein komplekslerinin bakteriler tarafından oluşturulan lesitinase ve fosfolipase enzimleri ile hidrolize edilebilme durumunu belirlemek için yapılır.Materyal1) Yumurta sarılı agar2) Mikroorganizmaların saf ve taze kültürleri 3) Kontrol pozitif (S. aureus) ve negatif (B. subtilis) mikroorganizma kültürleri4) Ekilmemiş tüplerMetotMikroplar yumurta sarılı besi yerine ekildikten sonra 37°C de 1-7 gün inkube edilirler. Kolonilerin etrafındaki açılmalara dikkat edilir.DeğerlendirmeKoloniler etrafında lesitin hidrolizasyonu sonu oluşan açılmalar ve opaklaşmalar pozitif olarak değerlendirilir. Bu alanın çapı mm olarak ölçülür.02.18. Litmuslu Süt Testi

http://www.biyologlar.com/lesitinase-lipid-hidrolizasyon-testi-1

Lesitinase (lipid hidrolizasyon) Testi

Bu test, yumurta sarısında bulunan lipoprotein komplekslerinin bakteriler tarafından oluşturulan lesitinase ve fosfolipase enzimleri ile hidrolize edilebilme durumunu belirlemek için yapılır.Materyal1) Yumurta sarılı agar2) Mikroorganizmaların saf ve taze kültürleri 3) Kontrol pozitif (S. aureus) ve negatif (B. subtilis) mikroorganizma kültürleri4) Ekilmemiş tüplerMetotMikroplar yumurta sarılı besi yerine ekildikten sonra 37°C de 1-7 gün inkube edilirler. Kolonilerin etrafındaki açılmalara dikkat edilir.DeğerlendirmeKoloniler etrafında lesitin hidrolizasyonu sonu oluşan açılmalar ve opaklaşmalar pozitif olarak değerlendirilir. Bu alanın çapı mm olarak ölçülür.02.18. Litmuslu Süt Testi

http://www.biyologlar.com/lesitinase-lipid-hidrolizasyon-testi-2

Toprağın Mineral Madde Verimliliği

Toprakta bitkilerin gereksinim duyduğu maddeler de toprak suyu gibi değişik formlarda bulunur ve bu formların bazıları bitkilerin yararlanmasına uygun, diğerleri ise yararsızdır. Bu değişik formların bir kısmı arasında dinamik ilişkiler olması bitkilerin sürekli besin sağlayabilmesine olanak verir. 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.

http://www.biyologlar.com/topragin-mineral-madde-verimliligi-1

Topraktan Mineral Madde Alımı

Bitki kökleri toprak çözeltisinden daha önce belirtilen mekanizmalarla su ve mineral madde alırlar, toprağın havasını kök solunumu için kullanırlar. İdeal olan tarla kapasitesindeki toprağın por hacminin su ve hava tarafından yarı yarıya paylaşılması ideal durumdur. Nemli ortamlarda toprak havalanmasına porozite artışı yolu ile solucanlar gibi hayanlar önemli katkıda bulunur. Toprağın yapısını bitkiler kökleri ile destekler, ölü kökler toprakta çeşitli çaplarda kanallar oluşturarak poroziteyi ve permeabiliteyi arttırdığı gibi organik madde oluşumuna katkı sağlar. Bu açıdan derin ve yaygın kök sistemleri ile yüzeysel kök sistemi olan türleri içeren ekosistemler sürdürülebilir özellik kazanır. 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.

http://www.biyologlar.com/topraktan-mineral-madde-alimi-1

Filogenez ve Sistem

Hayvanların filogenilerini çeşitli fizyolojik, morfolojik ya da diğer yöntemlerle belirlemek olasıdır. Ancak akrabalıklarını homolojiden yararlanarak belirlemek en garantili yoldur. Birbirine benzemeyen organların homoloji ölçütlerinden yararlanılarak homolog olduklarının ortaya konulması olayın anlaşılmasında çok önemli rot oynar. Homoloji ölçütleri ile Tunicata, Acrania ve Vertebrata gibi hayvanlarda dorsal sinir borusu, korda dorsalis ve solungaç yarıklarının homolog olduklarının ortaya konulması bunların yakın akraba olduklarını ve filogenetik olarak birbirini takip eden bir yerde yer almaları gereğini ortaya koyar. Willi Hennig (1950) “Filogenetik Sistematik Teorisinin Esasları” isimli eserinde ortaya attığı fikirleri ile filogenetik sistematik’in de temelini atmış oldu. Buna göre, dünya yüzünde ilk kez ortaya çıkan organizmadan dallanarak diğer organizma grupları türemiş ve bir ağacın dalları gibi kol budak salmıştır. Kladogram ya da soy ağacı dediğimiz bu dallanma, hayvanın filogenetik açıdan bulunması gereken yeri, nereden köken aldığını gösterir. Örneğin etoburların soy ağacı. Bunu en başından itibaren de alarak soy ağaçları yapılır. Bunun sonunda sistematikçinin yapacağı hayvanın buradaki basamağını tespit ederek onu tanımlamak olacaktır. Böylece belli bir hiyerarşiye uyularak sınıflandırma tamamlanacaktır. Başka bir sınıflandırma düşüncesi de evolüsyoner sınıflandırmadır. Her iki sınıflandırma yöntemini, Otto Kraus (1976) “Filogenez ve Sınıflandırma” isimli eserinde birlikte ele alarak benzer ve benzemez taraflarını ortaya koymuştur. Hennig prensip­lerinden yola çıkarak sınıf­landırılacak hayvanların akrabalıkları ortaya konu­larak yapılan soy ağaçla­rında bazı kolların ucunda olayın sona ermesi önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır Bunun anla­mı, ya bu grubun tümüyle birden bire ortadan kalktığı ya da ortadan kalkıncaya kadar arada gelişen form­lara (ara formlar) ait fosille­rin bulunamadığıdır. 6 hay­van grubunun geçirdiği morfolojik değişiklikleri zaman aralığı içinde (trt4) şematik olarak gösterdiğimizde bunu görmek kolay olacaktır. Bunlar t4 zamanında bir ana gruptan t0 zamanında 6 grup oluşturmuştur. Bunlardan 1 ve 2 nci grubun diğerlerine göre daha yakın olduğunu görüyoruz Bunlar tür çiftleridir (A). Bunlardan ilk başlarda ayrılan bir grup (B ) daha sonra 3 ve 4 ile 5 ve 6 ncı grupları oluşturmuştur. Bunların da sonradan ayrıldıkları ve 3 ve 4 ncü grupların diğerlerinden ayrılarak 1 ve 2 nci gruba yakın (a) bir morfolojik farklılık gösterdiği diğer grupların da (b) birbirine daha yakın bir farklılaşma içine girdiği görülmektedir. Burada yakın akraba tür çiftleri 1 ve 2 ile 3 ve 4 diğer tarafta da 5 ve 6 dır. A ve B ise monofiletik grup olarak bilinir. Morfolojik farklılaşma her zaman monofiletik olmaz, parafiletik ya da polyfiletik olabilir Modern sistemde, monofiletik ve parafiletik gruplardan başka polifletik gruplarda görülür. Polifletik gruplar filogenetik sistemde pek kabul görmezler ve bunların an­cak analoji sonucunda konvergense örnek olabilecekleri kabul edilir. Polifletik gruplara örnek olarak sıcakkanlılar verilebilir Bunların kalp ara duvarı analogtur. Şimdi de kısaca filogenetik ve evolüsyoner sınıflandırmanın farklarına baka­lım. Filogenetik sınıflandırma yapanlara göre, soy ağacında da olduğu gibi, bir kategorideki hayvanlar 2 ya da daha fazla alt kategoriye ayrılır, daha sonra bunlarda kendi aralarında alt kategorilere ayrılır, örneğin Halkalı kurtlar ikiye ayrılır: Çok halkalı az halkalı kurtlar, az halkalı olanlar yine kendi aralarında ikiye ayrılır, yuvarlak ve yassı kurtlar… gibi. Oysa Evolütif sınıflandırmayı savunanlar, bu çatallanmanın normal bir dallanma gibi değil, divergensin böyle olabileceğini dolayısıyla bir derecelenme şeklinde olması gereğini ön plana çıkarırlar. Evolüsyoner sınıflandırmayı savunanlar filogenetik sınıflandırmanın yararına inanmalarına karşın, bunun bir sistemin temelini oluşturmak için yeterli olamayacağını ön görürler. Bir sentetik sistemin filogenetik (kladistik) olduğu kadar, ekofonksiyonel (adaptiogenetik) açıdan da oryantasyonu gerekliliğine inanırlar. Onlara göre böyle bir sistem hem kladogenezi hem de anagenezi kapsar Anagenez terimi ile, kardeş tür gruplarının birbirlerine karşı aksine gelişmeleri anlatılmaktadır Burada biri diğerinden daha fazla gelişmiştir. Bundan dolayı da kardeş gruplar birbirinden farklı düzeydeki evrim düzeyinde yer alırlar. Bu en güzel bir soy ağacı şemasında kolayca anlaşılabilir. Aşağıda bir kladogram ile gradogram yanyana görülmektedir. Evolüsyoner sınıflandırmacılar, monofili terimini de değişik yorumlarlar. Filogenetık sınıflandırma yapanların parafiletik olarak nitelendirdikleri duru­mu, monofiletik olarak değerlendirirler. Taksonomide nümerik (sayısal) yöntemler öteden beri kullanılmaktadır (G G Simpson,A Roe ve R.C.Lewontin (1960),P.H A. Sneath&R.R.Sokal 1973). Günü­müzde bilgisayarların sayısal güçlerinin büyüklüğü bilinmektedir. Bu nedenle sayısal taksonomide bilgisayardan yararlanmak organizmalardan elde edilen sayısal değerlerin burada karşılaştırılmasının yapılmasında oldukça kolaylıklar sağlamaktadır. Burada yüzlerce hatta binlerce sayısal değerin bilgisayara yüklenmesi zaman alır. Ancak daha sonra sonuç almak saniyelerle ölçülür. Burada karakterlerin uygun ve kullanışlı bir biçimde kaydedilmesi önemlidir. Kodlama denilen bu yöntemde örneğin sürüngenlerdeki pul sayısı gibi nümeristik karakterler doğrudan doğruya kaydedilir, iki ya da çok durumlu karakterlerin kodlanmasında ise (+) ya da (1) bu karakterler yok ise (0) ya da (-) olarak kodlanır.

http://www.biyologlar.com/filogenez-ve-sistem

ENERJETİK VE BİYOENERJETİK NEDİR

Adından anlaşılacağı üzere enerji bilimi olan enerjetiğin temel dalı olan termodinamik ısı, sıcaklık, iş enerji dönüşümleri ve türleri arasındaki ilişkileri, bu arada meydana gelen yan olayları inceler. Fiziğin bir anadalı olan termodinamiğin fiziksel özellikler ile enerji arasındaki ilişkiler de konusudur. Kimyasal termodinamik ise fiziksel özellik değişimleri yanında meydana gelen kimyasal dönüşüm ve değişimleri inceler. 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.

http://www.biyologlar.com/enerjetik-ve-biyoenerjetik-nedir-1


METABOLİZMA FİZYOLOJİSİ

SU METABOLİZMASI: •Bitkilerin organlarında farklılık göstermesine rağmen ortalama olarak yapılarının % 75 su ve % 25 kuru ağırlıktır. Bu kuru maddenin % 90’ ı organik % 10’ u ise inorganiktir. •Susuz hayat olmaz sözü bitki için çok daha önemlidir. Çünkü bitkiler beslenme, iletim, enzim, hormon etkileri gibi tüm faaliyetler su ile mümkün olmaktadır. •Su metabolizması ile, suyun topraktan alınımı, bitkide taşınımı, bitkideki etkileri ve bitkiden atılımı (transpirasyon) açıklanmaktadır. •Su metabolizmasını kavrayabilmek ve öğretebilmek için su ile ilgili bazı temel fiziksel olayları iyi bilmek gerekmektedir. •Bunlar: Difüzyon, osmoz, osmotik basınç, turgor basıncı, emme kuvveti, şişme ve su potansiyeli olarak sıralanabilir. Diffüzyon (Yayılma): •Maddelerin molekül, iyon veya gaz şeklinde bulundukları ortamda çok konsantre oldukları yerden az konsantre oldukları yere doğru homojen bir dağılım sağlayıncaya kadar hareket etmelerine diffüzyon denir. •Katı, sıvı ve gaz her üç madde halinin uygun şartlarda diffüzyonu olabilir. Ancak her maddenin diffüzyonu söz konusu değildir. Ör: Nişastanın diffüzyon özelliği olmadığı için bitki hücrelerinde depolandığı halde, şekerin (glikoz) diffüzyon özelliği sayesinde hücreden hücreye taşındığı bilinmektedir. Nişastada glikoza dönüşerek taşınımı gerçekleşmektedir. Özellikle canlılar için çok önemli olan CO2 ve O2 gazlarının diffüzyon özellikleri sayesinde stomalardan girerek kloroplast ve mitokondrilere kadar ulaşırlar. •Diffüzyon hızı moleküllerin kinetik enerjileriyle doğru, büyüklükleri ve ortam yoğunluğu ile ters orantılıdır. •Sıcakta moleküllerin kinetik enerjileri artacağından diffüzyon hızları da artar. Küçük moleküller büyük moleküllere göre daha hızlı diffüze olurlar. Diffüzyon tek bir ortamda içinde olabileceği gibi zarla ayrılmış iki ortam arasında da geçekleşebilir. •Ör: Sınıfta herhangi bir yerde dökülecek kolonyanın her tarafa difüzyonu veya glikozun bir hücreden diğerine difüzyonu gibi. •Hücre zarından difüzyonu gerçekleşen maddeler üzerinde zar seçicidir. Ör: Apolar (yağda çözünen) maddeler polar maddelerden daha kolay zardan geçerler. Polar maddeler özel proteinler veya porlar yoluyla ancak zardan geçerler. Osmoz : •Seçici geçirgen zar bulunan bir ortamda suyun, yoğun olduğu ortamdan daha az yoğun olduğu ortama geçmesine osmoz denir. Difüzyon olayının özel bir şeklidir. Yani suyun difüzyonudur. Difüzyon ile arasındaki fark arada yarı geçirgen bir zarın bulunması gereğidir. •Bitki hücre ortamı osmoz olayının sürekliliği açısından uygundur. Çünkü hücrelerin ünit membran yapıları (hücre zarı, ER, vakuol, nukleus, plastit vs.) osmozun devamlılığını sağlamaktadır. •Konsantrasyonu daha az olan eriyikteki suyun su potansiyeli, konsantrasyonu daha fazla olan eriyiğin su potansiyelinden daha yüksektir. (Su potansiyeli, suyun kimyasal potansiyelidir ve tepkime yada hareket için mevcut enerjinin bir ölçüsüdür. •Su hareketi suyun potansiyeline bağlıdır. Çünkü suyun net hareketi daima daha yüksek potansiyelli bölgeden daha düşük potansiyelli bölgeye doğrudur. Su potansiyeli sembolü PSİ (Ψ) dır. Ölçü birimi cm2 başına atm yada bar veya din.) A ve B bölgeleri arasında su potansiyeli Aok olarak ifade edilir. A Ψ = A Ψ – B Ψ başka bir ifadeyle A Ψ >+ ise yani A B den daha büyükse su A dan B’ ye hareket eder. Sonuç olarak su daha yüksek potansiyelden daha düşük potansiyelli bölgeye doğru hareket eder. •Saf suyun potansiyeli sıfırdır. Herhangi bir eriyiğin su potansiyeli sıfırdan daha düşüktür (negatiftir). Osmotik Basınç (OB): •Her çözeltinin su ile temasa geçtiği zaman suyu emmesini sağlayan değer osmotik basınçtır. Osmotik değer, genel olarak potansiyel bir değerdir. Bu değer OB. İle ölçülür. Osmotik basınç çözeltinin konsantrasyonu ile doğru orantılı olarak değişen bir basınçtır. •Hücrelerin ve organellerin öz suları sayesinde meydana gelen belirli bir osmotik basınç vardır. Bu basınç sayesinde hücre içinde organeller arasında, hücreler arasında ve kök hücreleri ile toprak arasında su geçişi meydana gelir. •OB = m. R.T.i m = Çözeltinin molaritesi • R = Gaz sabiti (0,082) •OB birimi (Atm)’ dir. T = Mutlak sıcaklık (273o C • İ = İyonlaşma sabiti (1,83) Bir çözeltinin osmotik basıncı o çözeltinin konsantrasyonu ile doğru orantılıdır. Yani çözünen madde miktarı ne kadar fazlaysa o oranda OB yüksektir. •İyonlaşmayan maddeden oluşan 1 mol çözeltinin 0 o C’ deki OB’ ı 22,4 Atm’ dir. •OB yüksek olan çözeltilerin donma noktası düşüktür. Ör: Bitkilerin kışın donmasını önleyen su miktarını azaltarak konsantrasyonu yükseltmeleridir. •Bir hücrenin OB’nı yukardaki formülle hesaplamak kolay değildir. Çünkü hücrede onlarca eriyik bulunmaktadır. Ancak osmometre denilen aletler yardımıyla bir bitki hücresinin OB’ ı ölçülebilmektedir. •Hücrelerin bulundukları ortamla olan su ilişkilerine göre bu ortamlar değişik isimler alırlar. Hücredeki OB bulunduğu ortamdakinden yüksekse bu ortama hipotonik ortam, eğer tersiyse (düşükse) bu ortama hipertonik ortam, fakat hücre ile ortamın basıncı (OB) eşitse bu ortama da izotonik ortam denir. •Buna göre bir hücrenin veya bitkinin osmozla su alabilmesi için hipotonik ortamda olmaları gerekir. Ör: Kök emici tüylerinin su alabilmesi için toprağın hipotonik olması gerekir. Yada bir parankima hücresinin su alabilmesi için intersellüler alanın hipotonik olması gerekir. Hipotonik ortamda hücre su alıp turgor durumuna geçer. Hipertonik ortamda ise hücre su kaybederek büzülür ve plazmolize uğrar. Hücre tekrar hipotonik ortama konulursa turgor duruma geçer ki buna deplazmoliz adı verilir. •Araştırmalara göre; bir bitkinin organ, doku ve hücrelerinde farklı organik madde ve tuzların bulunmasına, ışığın şiddetine, fotosentez hızına bağlı olarak OB değişmektedir. Hatta bitkilerde OB günlük, mevsimlik peryodisite göstermektedir. Genel olarak mezofit bitkilerde OB değeri 5-11atma arasındadır. Ancak halofit ve kserofit bitkilerde çok daha yüksektir. OB’ ın en yüksek olduğu organ ise fotosentezin yapıldığı yapraklardır. Köklerde osmotik basınç topraktan daha yüksek, gövdede kökten daha yüksek ve yapraklarda da en yüksektir. Bu Osmotik Basınç Gradiyenti farkıyla topraktan köke, kökten yapraklara suyun yükselmesi gerçekleşir. Turgor Basıncı (TB) : • Osmozla hücreye giren su, hücrenin şişmesine sebep olur. Buna turgor, bu sırada su moleküllerinin hücre çeperine yaptığı basınca da Turgor Basıncı denir. Hücre çeperinin TB’ na zıt yönde ortaya koyduğu bir kuvvet vardır ki buma çeper basıncı denir. •TB basıncı otsu bitkilerin hayatında önemlidir. Çünkü bu bitkilerin dik durması TB’ na bağlıdır. Ör: Susuz kalmış saksı bitkilerinin sulandığı zaman tekrar canlandığını dallarını kaldırdığını gözlemişinizdir. Emme Kuvveti (EK) : •Hücrede OB’ ın TB’ na üstünlük sağladığı sürece su alınımı devam eder. Su alınımını sağlayan bu kuvvete Emme Kuvveti denir. •EK = OB – TB Şayet TB = 0 ise EK = OB • EK = 0 ise OB = TB •Su alınımı için daima OB > TB’ dır. •atm ŞİŞME •Bitkilerin kolloidal yapılarının intersellüler alanlarına su alarak hacim ve ağırlık artışı göstermesine şişme denir. Ör: Selüloz ve nişasta gibi kolloidal maddelerce zengin tohumlarda şişme bariz olarak görülür. Şişme sonucu hacim artışından doğan kuvvete şişme basıncı denir. Bu 1000 atm. kadar olabilmektedir. •Ortamın OB., sıcaklığı ve kimyasal özelliği şişmeyi etkileyen önemli etmenlerdir. •Şişme ortamındaki iyonların şişmeye etkileri farklıdır. İyonların atom ağırlıkları ile şişmeye etkileri doğru orantılıdır. •Ör: Aynı miktarda keten tohumu saf suya, KCl, NaCl, LiCl çözeltilerine konulduğunda en fazla şişme saf suda gözlenir. Sonra KCl çözeltisinde gerçekleşir. Çünkü K+’ un atom ağırlığı Na ve Li’ dan büyüktür. Dolayısıyla hidratasyon örtüsü azdır. Dolayısıyla ortamda serbest su molekülleri yoğundur ve tohumlara su girişi daha çoktur. Bu durum topraktaki iyonların çeşitliliği ve miktarları farklı olduğu için tohumların şişme durumları ve buna bağlı olarakta çimlenmeleri farklı olacaktır. Su Potansiyeli (Ψ PSi): •Suyun kimyasal potansiyeli olarak bilinir, suyun hareketi ve etkileşimi için gerekli olan enerjinin bir ölçüsüdür. Bir çözeltideki çözünen madde miktarıyla su potansiyeli ters orantılıdır. Çözünen madde miktarı ne kadar çok ise burada su potansiyeli o denli düşüktür. Bitkilerde normal şartlarda su potansiyeli her zaman negatiftir. Saf suyun su potansiyeli normal atmosfer basıncında sıfıra eşit olup en yüksek değerdir. •Yarı geçirgen zarla ayrılmış iki ortam arasında su geçişi, su potansiyelinin yüksek olduğu yerden düşük olduğu ortama geçecektir. Birimi bar’ dır. ( 1 atm = 1, 013 bar)

http://www.biyologlar.com/metabolizma-fizyolojisi

BİTKİLERDE SU ALINIMI

Su bitkileri tüm yüzeyden osmosla su alırken, kara bitkileri kökleriyle su almaktadırlar. Kara bitkilerinde su alınımının nasıl gerçekleştiği bu bölümde izah edilmeye çalışılacaktır. •Kökler toprak içinde suyun bulunduğu derinliğe ve yöne göre uzama gösterirler. Kök uçları kaliptra sayesinde toprak içinde rahatlıkla ilerleyip ihtiyaca cevap verecek suyu bulmaktadır. •Kök sisteminde suyun en çok alındığı bölge emici tüylerin bulunduğu kısımdır. Emici tüyler, epiderma hücrelerinin farklılaşarak uzaması sonucu meydana gelmişlerdir. Emici tüy hücrelerinin sayesinde köklerin toprağa temas yüzeyi en az 10 kat artmış olacaktır (Kocaçalışkan, 2001). Bir emici tüyün uzunluğu birkaç mm, kalınlığı ise 0,01 mm. kadardır. •Mısır bitkisinde ise mm2’ de 400, bezelyede ise 250 adet tüy sayılmıştır. •Emici tüylerle birlikte kök uzunluğu kabakta 25 km, buğdayda 67 km, yulafta 82 km. •Bir çavdar bitkisinin kökünün tamamında 14 milyar emici tüyün varlığı tespit edilmiştir. •Suyun topraktan alınımı, toprak içinde en küçük zerreler. arasına giren emici tüylerin osmotik basınç farkı sayesinde toprak suyunu emmeleri ile gerçekleşir. Hücrelere giren bu su moleküllerinin izlediği yol ise şöyledir; tüy ve epiderma hücresinden içeri alınan su korteks tabakasındaki hücrelerden ve hücre arası boşluklarda ilerler. Su molekülleri boşluk ve hücreleri geçerek endoderma tabakasına gelir. Bu tabakanın hücrelerinin çeperleri aşırı kalın ve ligninleşmiş olduğu için geçirimsizdirler. Ancak aralarında bazı hücreler ligninleşmemiş ve ince çeperli oldukları içn suyu geçirirler ve bunlara geçit hücreleri denir. Geçit hücrelerinden geçen su periskle tabakasını da geçerek ksileme ulaşır. Buradaki trake ve trakeidlere gelen su yukarı doğru çekilerek yapraklara kadar taşınır. •Suyun hücreden hücreye taşınımına simplastik yol, hücre arası boşluklardan taşınımına ise apoplastik yol adı verilir. •Emici tüy hücrelerinin çeperleri ince, stoplazmaları boldur. Bir bitkinin su alma kapasitesi birim alandaki emici tüy sayılarıyla ölçülür. Buna kök tüyü indeksi denir. Şöyle formülüze edilebilir: • Kök tüyü indeksi = Emici tüy hücresi sayısı x 100 Epidermis hücre sayısı SU ALINIMI MEKANİZMALARI •1- Pasif Su Alınımı: •Osmoz olayına bağlı olarak ve enerji kullanılmaksızın yapılan su alınımıdır. Kök hücreleri osmometre gibi çalışarak topraktaki suyu emerler. Bunun için topraktaki su potansiyelinin köktekinden yüksek olması veya tersi bir ifadeyle kök hücrelerinin OB’ larının toprak çözeltisininkinden yüksek olması gerekir. Bir hücrede OB iki farklı yolla ortaya çıkar: •a) Hücre suyunun azalması •b) Hücrede çözünen madde miktarının artması •Her iki olay, birlikte cereyan ederse OB çok daha hızlı yükselecektir. •Kök hücrelerinde su alınımında (pasif) en etkili yol birinci yol yani hücre suyunun azalması olayıdır. Çünkü yapraklardan sürekli transpirasyondan dolayı su kaybının doğurduğu emme kuvvetiyle köklerden yukarıya doğru devamlı olarak su çekilecektir. Böylece kök hücrelerinin su kaybıyla OB’ ları artacak ve topraktan su emilimi osmozla devam edecektir. Bu mekanizma adeta bir emme- basma tulumba gibi iş görür. Enerji harcanmadığı için pasif su alınımı denir. 2- Aktif Su Alınımı: •Kökün direk ve dolaylı olarak enerji kullanmak suretiyle su almasına aktif su alınımı denir. Ancak bitkiler genelde pasif yolla su alırlar. Fakat stomaların kapalı olması, toprakta su potansiyelinin düşük olması veya pasif yolla su alınımının yeterli olmadığı durumlarda aktif mekanizmayla da su alınımına giderler. Aktif su alınımının iki şekli vardır: •a) Osmotik aktif su alınımı: Toprakta su potansiyeli düşük olduğunda OB yüksektir. Bu durumda osmotik mekanizma bitkinin lehine çalışmaz. Ancak bazı bitkiler (halofitler ve kserofitler) böyle durumlarda topraktan aktif yolla iyon alarak kök hücrelerinin OB’ nı arttırırlar. Böylece osmozla kısmen su almayı başarırlar. İyon alınımı sırasında enerji kullanıldığı için osmotik aktif su alınımı adı verilmiştir. Buna osmoregülasyon (osmotik düzenleme) denir. •b) Osmotik olmayan aktif su alınımı: Kök hücreleriyle toprak çözeltisi arasındaki OB gradiyentine bağlı olmaksızın gerçekleşen su alınımıdır. Su molekülleri topraktan hücre zarlarındaki taşıyıcı proteinler yardımıyla enerji kullanılarak içeriye alınırlar. Buna aktif transport adı verilir. Bu iş için gerekli enerji kök hücrelerinin solunumuyla sağlanır. Özellikle pasif su alınımının gerçekleşemediği durumlarda aktif su alınımı devreye girerek bitkinin susuz kalması kısmen önlenmiş olur. Pasif Su Alınımında Etkili Olan Faktörler •1- Torağın yapısı ve su tutma kapasitesi: Her toprak farklı özellik ve büyüklükte taneciklerden oluştuğu için toprağın su tutma kapasitesi de buna göre değişir. Örneğin balçığı meydana getiren kum partiküllerinin (2- 0, 02 mm), silt partiküllerinin (0, 02- 0, 002 mm) ve kil partiküllerinin (0, 002 < mm) su tutma kapasiteleri birbirinden farklıdır. Ancak birlikte oluşturdukları (balçık) toprakta olumlu bir düzeydedir. •Toprakta organik madde miktarı su tutma kapasitesinin etkileyen önemli bir faktördür. Bitkinin kökünün hükmettiği toprak ortamına rizosfer denir. Burası organik madde bakımından zengindir. Organik maddeler önce humusa sonrada minarilizasyonla en küçük parçalara ayrışarak kolloidal özellik kazanarak toraktaki katyonları absorbe ederler. Su molekülleri bu katyonlar tarafından bağlandığı için toprağın su tutma kapasitesi artmış olur. •Yağmur yağmasından sonra suyun topraktaki hareketinin durmasıyla toprakta kalan su miktarına tarla kapasitesi denir. Killi topraklar ve humuslu topraklar kumlu topraklara göre daha çok su tutma kapasitesine sahiptirler. Fakat su potansiyelleri düşüktür. Bitkinin topraktan su alabilmesi için EK’ nın yüksek olması gerekir. Topraktaki su bitkinin solmasına sebep olacak düzeyde ise buna daimi solma noktası adı verilir. Bu durumdaki topraktan bitki su alamaz, bir süre sonra ölür. 2- Toprak çözeltisinin yoğunluğu: Toprak partikülleri arasındaki boşluklarda su ve suda erimiş mineraller ve organik maddeler vardır. Yani toprak bir çözelti ortamıdır. Bitkinin OB’ nın bu çözelti ortamından daha yüksek olması gerekir ki bitki su alabilsin. Bu durum, tuzcul ortamlarda bitkilere göre yüksektir. Ancak halofit bitkilerin OB’ ı ortama göre daha yüksektir. Halofitik ortamlarda glikofit bitkilerin yaşaması mümkün değildir. Halofitik ortamın OB’ ı 10- 15 atm. Halofitik bitkinin ise 20- 25 atm. dir. Hatta çöl bitkilerinde bu değer 100 atm kadardır. Glikofit bitkide OB: 4- 10 atm. OB’ larını değişik ortamlara göre değiştirebilen bitkiler mevcuttur. •3- Toprağın havalanma durumu: Topraktaki tüm boşlukların tamamen su ile dolması durumunda bitkilerin su alması engellenir. Çünkü kök hücrelerinin oksijen alması engellenmiştir. Özellikle yazın yağışla sel oluşması toprağın hava ile dolu olmasındandır. Su ile dolup havasızlıktan dolayı su alamayan bitkiler fizyolojik kuraklık çekiyor demektir. •4- Toprak sıcaklığı: Düşük sıcaklık hem su moleküllerinin kinetik enerjilerinin azalmasına hem hücre çeperinin geçirgenliğinin azalmasına neden olur. Dolayısıyla su girişi azalır. •5- Bitkisel faktörler: Kök yapısı, kök tüyü indeksi, transpirasyon kapasitesi, metabolik olaylar bitkinin su alınımını etkiler.

http://www.biyologlar.com/bitkilerde-su-alinimi

mikrobiyoloji ödevi

Mikrobiyoloji lab.da ekim yapılmadan önce hangi hazırlıklar yapılır. ekim nasıl yapılır. etken teshisi nasıl yapılır. antibiyogram nasıl yapılır... -MİKROORGANİZMALARIN EKİM YÖNTEMLERİ Bu deneyde saf kültür elde etmek amaçlanmıştır.Dökme plak yöntemi,yayma plak yöntemi ve sürme ekim yöntemleriyle izolasyon sağlanır.Plate Count Agar ve Malt Extract Agar besiyerlerine yayma plak yöntemi kullanılarak kıyma örneğinin uygun dilüsyonları ekilecektir.Violet Red Bile Glucose Agar besiyerine dökme plak yöntemi uygulanarak ekim yapılacaktır.Nutrient Agar besiyerine de sürme ekim yapılacaktır.İnkübasyon sonunda, NA besiyerinde gelişen bakterilere endospor boyama yapılacaktır.MEA besiyerinde gelişen küflere de küf boyama yapılacaktır. NA 10-3 katı besiyerinden izole bir mikroorganizma alınarak yapılan endospor boyama sonucunda mikroskopta Lactobaciller gözlenmiştir. MEA 10-3 katı besiyerinden izole bir mikroorganizma alınarak yapılan küf boyama sonucunda Penicillium cinsi küfler gözlenmiştir. Üzerinde veya içinde mikroorganizma üretilmiş (ya da üremiş) besiyerlerine kültür denir.Saf kültür, besiyerinde yalnızca tek bir mikroorganizma türü üretilmiş kültürlerdir.Saf kültür elde etmenin bazı aşamaları vardır.Öncelikle örnek alnır.Bu örneğin istenen dilüsyonları hazırlanır.Sonra örnek uygun araçlarla (pipet,öze) besiyerine aktarılır.İnokülasyon işlemi gerçekleştirilir.İnkübasyondan sonra, kültür hazırdır. Dökme plak yöntemi,yayma plak yöntemi ve sürme ekim yöntemleriyle izolasyon sağlanır. Sporlu bakterileri görüntülemek için endospor boyama yapılır.Bazı bakteriler (Bacillus ve Clostridium cinsi) yüksek sıcaklık,düşük su aktivitesi gibi dış ortam koşullarına dayanıklı sporlar oluştururlar.Bakteri hücresinin içinde oluşan bu spora endospor denir.Sporların soğuk,sıcak,UV,düşük su aktivitesi gibi fiziksel etkenlere pek çok boya maddesine ve kimyasal maddelere karşı vejetatif hücrelerden daha dayanıklı olması kimyasal ve fiziksel yapılarının farklılığından ileri gelir.Gram boyamada kullanılan boyalar spor çeperine nüfuz edemediklerinden gram boyama yöntemiyle sporlar boyanamaz.Sporların görünmesi için en yaygın yöntem Schaffer-Fulton yöntemidir.Preparat hazırlandıktan sonra malachite yeşili boyası uygulanır,boyanın spor çeperine nüfus edebilmesi için preparat bir süre ısıtılır.Boya yıkanıp,safranin karşıt boyası ile boyanır.Mikroskopta sporlar yeşil,hücre pembe-kırmızı görülür (Temiz, 2000). Küf boyamada küflerin misel ve spor yapılarının mikroskopta görüntülenmesi için yapılır.Lama önce boya çözeltisi konur,üzerine bir miktar agarla birlikte alınan küf miselleri yerleştirilir,lamel kapatılarak mikroskopta incelenir. Gıda sanayiinde boyama yöntemlerinden yararlanarak mikroorganizmaların morfolojik özellikleri belirlenir.Böylece hangi tip mikroorganizma oldukları anlaşılır.Buna göre,mikroorganizma gelişimini önleyici tedbirler alınır. MATERYAL VE METOT Dilüsyon hazırlanması Materyal -Kıyma örneği -Fizyolojik Tuz Çözeltisi -Mekanik çalkalayıcı -Pipet -Deney tüpleri -Pens Uygulama Gıda maddesinden(kıyma) steril pens ve bistüri yardımıyla steril petri kutusuna 10±0.4g tartılır. Kıyma ve bir erlen içerisinde önceden otoklavda steril edilmiş 90 ml fizyolojik tuz çözeltisi,mekanik çalkalayıcıya konur.Mekanik çalkalayıcı cihazında 5 dak,250 devirde homojenize edilir.Böylece örnek 1:10 oranında seyreltilmiş olur (Şekil 1). Homojenizasyonu tamamlanmış gıda maddesinden steril bir pipet yardımıyla 1 ml alınarak içerisinde 9 ml dilüsyon sıvısı bulunan tüpe ilave edilir.Böylece örnek 1:100 oranıda seyreltilmiş olur. 10-2 dilüsyonundan steril bir pipet yardımıyla 1 ml alınarak, içerisinde 9 ml steril fizyolojik tuz çözeltisi bulunan bir diğer tüpe ilave edilir.Örnek 1:1000 oranında seyreltilmiş olur. 10-3 dilüsyonundan steril bir pipet yardımıyla 1 ml alınarak, içerisinde 9 ml steril fizyolojik tuz çözeltisi bulunan bir diğer tüpe ilave edilir.Örnek 1:10000 oranında seyreltilmiş olur. 10-4 dilüsyonundan steril bir pipet yardımıyla 1 ml alınarak, içerisinde 9 ml steril fizyolojik tuz çözeltisi bulunan bir diğer tüpe ilave edilir.Örnek 1:100000 oranında seyreltilmiş olur. Böylelikle,kıyma örneğinin 10-2 , 10-3, 10-4,10-5 dilüsyonları ekim için hazırdır. Yayma Plak Yöntemi ile Ekim Yapılması Materyal -Kıyma örneği dilüsyonları -Katı besiyerleri (PCA ve MEA) -Pipet -Drigalski -Bunzen Beki -Tüp karıştırıcı -İnkübatör Uygulama Yayma plak yöntemiyle, PCA besiyerine kıyma örneğinin 10-3, 10-4,10-5 dilüsyonları ekilir.PCA besiyeri genel amaçlı bir besiyeridir. 10-5 dilüsyonu içeren deney tüpü bir tüp karıştırıcıda karıştırılarak homojenize edilir.Bek alevi yanında steril bir pipetle 10-5 dilüsyonundan alınarak, içerisinde PCA katı besiyeri bulunan petri kutusuna 0.1 ml ekilir.Petri kutusunun üzerine 10-6 yazılır.Sonra 10-4 dilüsyonundan aynı şekilde bir diğer petri kutusuna ekim yapılır.Petri kutusu üzerine 10-5 yazılır.Daha sonra, 10-3 dilüsyonundan ekim yapılır.Petri kutusuna 10-4 yazılır. Drigalski adı verilen steril bir cam baget vasıtasıyla ekilen kısım (inokulum) petri yüzeyine yayılır.Ancak drigalski kullanımından önce alkole daldırılıp,bunzen beki alevinden geçirilmelidir.Böyle bir yol izlendiğinde, drigalski ekim öncesinde besiyerinin boş kısmına değdirilerek soğutulmalıdır. PCA besiyerlerini içeren petri kutuları ters çevrilerek inkübatöre konur.PCA için 35-37 °C de 48 saat yeterlidir. Yayma plak yöntemiyle, MEA besiyerine kıyma örneğinin 10-1 ve 10-2 dilüsyonları ekilir.MEA maya ve küflerin teşhisi,izolasyonu ve sayımlarında yararlanılan bir besiyeridir. 10-2 dilüsyonu içeren deney tüpü bir tüp karıştırıcıda karıştırılarak homojenize edilir.Bek alevi yanında steril bir pipetle 10-2 dilüsyonundan alınarak içerisinde MEA katı besiyeri bulunan petri kutusuna 0.1 ml ekilir.Petri kutusunun üzerine 10-3 yazılır.Sonra 10-1 dilüsyonundan aynı şekilde bir diğer petri kutusuna ekim yapılır.Petri kutusu üzerine 10-2 yazılır. Drigalski adı verilen steril bir cam baget vasıtasıyla ekilen kısım (inokulum) petri yüzeyine yayılır. MEA besiyeri düz bir şekilde inkübatöre konur.MEA maya ve küfler için genel bir besiyeridir.Mayalar için, 25 °C de 3 gün,küfler için 25 °C de 2 gün inkübe edilir. Dökme Plak Yöntemi Materyal -Kıyma örneği dilüsyonları -Katı besiyeri (VRBGA) -Pipet -Tüp karıştırıcı -Bunzen Beki -İnkübatör Uygulama Dökme plak (pour plate) yönteminde,steril,boş petri kutusuna önce ekim yapılıp,üzerine yaklaşık 45° C ye kadar soğutulmuş besi yeri dökülür. Kıyma örneğinin 10-3, 10-4,10-5 dilüsyonları VRBGA besiyeri için ekilecektir. VRBGA koliform ve Enterobacteriacea tanımlaması için kullanılan bir besiyeridir. Ekim işlemine en son dilüsyondan başlanır.10-5 dilüsyonu içeren deney tüpü bir tüp karıştırıcıda karştırılarak homojenize edilir.Bek alevi yanında steril bir pipetle 1 ml alınarak petri kutusuna ilave edilir.Petri kutusu üzerine dilüsyon ile aynı seyreltme oranı yazılmalıdır. 10-3 ve 10-4 dilüsyonlardan da benzer şekilde ekim yapılarak, işlem tamamlanır (Şekil 2). Yaklaşık 45 °C ye soğultulmuş VRBGA besiyeri petri kutusuna ilave edilir.Petri kutusu inokulum ile besiyeri karışımının sağlanması için sekiz çizerek yavaşça karıştırılır. Karıştırma sırasında petri kutusu kapağına bulaşma olmamasına ve agarın petri kutusundan taşmamasına dikkat edilmelidir. Petri kutuları ters çevrilerek inkübatöre konur.VRBGA besiyeri için, 37 °C de 24-48 saat inkübe edilir. NA Besiyerine Sürme Ekim Yapılması Materyal -Öze -Katı veya sıvı besiyerinde 24 saatlik taze bakteri kültürü -Tüp karıştırıcı Uygulama Sürme ekim yöntemi öze kullanılarak gerçekleştirilir.Bu yöntem tek koloni düşürme tekniği olarak da anılmaktadır. Sıvı besiyerinden Öze ile Ekim Sıvı besiyerini (kıyma örneği) içeren deney tüpü bir tüp karıştırıcıda karıştırılır.Böylece, sıvı besiyerindeki mikroorganizmaların bulundukları sıvı içinde homojen dağılımı sağlanır. Öze sağ elde kalem gibi tutularak uç kısmı Bunzen beki alevinin mavi kısmına daldırılır ve öze dike yakın bir konuma getirilir.10-15 saniye özenin soğuması için beklenir. Sol elde bulunan tüpün ağzındaki pamuk tıkaç,öze tutulan elin parmaklarıyla tüp hafifçe ekseni etrafında çevrilerek açılır. Tüpün ağız kısmı alevden geçirilir ve tüp hafif eğilerek öze ucu sıvı besiyerine daldırılır.Bir öze dolusu örnek alınır. Steril agarlı besiyerini (NA) içeren petri kutusu sol elin ayası içine alınır. İşaret parmağı destek vazifesi görürken,baş parmak aracılığıyla kapak aralanır.Öze bu aralıktan içeri sokularak,öze ucunun örnek alınan kısmı agar yüzeyinin seçilecek bir bölgesine temas ettirilir.Örnek bu bölgede hafifçe ezilerek birkaç mm çapında yayılır.Öze ile bu yayılma alanından başlayarak sürme işlemine geçilir Katı Besiyerinden Öze ile Ekim Öze sağ elde kalem gibi tutularak uç kısmı Bunzen beki alevinin mavi kısmına daldırılır ve öze dike yakın bir konuma getirilir. PCA besiyerini içeren petri kutusunun kapağı alevin yanında aralanır ve öze bu aralıktan içeri sokularak,besiyerinin boş bir alanında soğutulur. Steril özenin ucu PCA besiyerindeki üreme bölgesine veya koloniye hafifçe temas ettirilerek ya da sürülerek örnek alınır. Steril agarlı besiyerini (NA) içeren petri kutusu sol elin ayası içine alınır. İşaret parmağı destek vazifesi görürken,baş parmak aracılığıyla kapak aralanır.Öze bu aralıktan içeri sokularak,öze ucunun örnek alınan kısmı agar yüzeyinin seçilecek bir bölgesine temas ettirilir.Örnek bu bölgede hafifçe ezilerek birkaç mm çapında yayılır.Öze ile bu yayılma alanından başlayarak sürme işlemine geçilir (Temiz, 2000). Endospor Boyama Materyal -Lam -Öze -Katı veya sıvı besiyerinde 24 saatlik taze bakteri kültürü -Boya çözeltileri; Malachite yeşili,safranin -% 95′ lik etil alkol -Kurutma kağıdı -İmmersiyon yağı -Mikroskop(100X obj.) Malachite Yeşili Malachite green 5g Distile su 100ml Safranin Safranin 0.5g Distile su 100ml Uygulama Preparat hazırlanması Lam steril bir pensle tutulup alkole daldırılır,sonra aleve tutulur.Mikroorganizmalar uzaklaştırılmış olur. Lam üzerine öze ile bir damla steril fizyolojik tuz çözeltisi damlatılır. Öze bek alevinde sterilize edilir,soğuması için beklenir. Steril öze ile katı besiyerinden (NA, 10-3 katı besiyerinden ) bir miktar kültür alınır. Kültür lam üzerine damlatılmış su ile karıştırılır. Preparatın kuruması için bir süre beklenir. Bir steril pensle bir ucundan tutulan lam bunzen alevinden 20 kez geçirilir.Böylece mikroorganizma lam üzerine tespit (fiksasyon) edilmiş olur. Boyama Preparatın üzeri kurutma kağıdı ile kaplanır,üzerine malachite yeşili çözeltisi dökülür. Preparat hafif alev üzerinde 5 dakika ısıtılır.Ancak preparat kurutulmamalıdır.Gerekirse üzerine boya ilave edilmelidir. Preparat musluk suyu ile 10 saniye yıkanır. Karşıt boyama için safraninle 15 saniye boyanır. Su ile yıkanır,kurutma kağıdıyla kurutulur. İmmersiyon yağı damlatılarak (100X) objektifle incelenir. Küf Boyama Materyal -Lam -Öze -Katı veya sıvı besiyerinde 24 saatlik taze bakteri kültürü -Boya çözeltileri; laktofenol -% 95′ lik etil alkol -Kurutma kağıdı -İmmersiyon yağı -Mikroskop(100X obj.) -Lamel Küf Boyama İçin Laktofenol Çözeltisi Laktik asit 20g (16ml) Gliserol 40g (31ml) Fenol kristalleri 20g Anili blue 0.05g Distile su 20 ml Uygulama Lam üzerine 1 damla laktofenol damlatılır. Öze alevde kor haline getirilir,agarın (MEA,10-3) kenarında soğutulur.Ucu yuvarlak ve yumuşak öze yerine sert,düz öze kullanılmalıdır. Öze yardımıyla koloninin kenarından,bir parça agar ile birlikte kültür alınır.Bunun nedeni; küfün asıl yapısının agara nüfus etmiş olmasıdır. Boya çözeltisinin üzerine konur. Üzerine 1 damla alkol damlatılır. Kültürün üzeri arada hava kalmayacak şekilde kapatılır.Eğer hava kabarcığı varsa bir özenin sapıyla lamel üzerine hafifçe bastırılarak bu kabarcık giderilmeye çalışılır. Önce (10x) objektif,sonra (40x) objektif ve en son yağ damlatılarak (100x) objektifle incelenir. Pratik Yol Lam üzerine 1 damla laktofenol damlatılır. Bir bantla küf agardan alınır. Lamın üzerine yapıştırılır. Mikroskopta incelenir. BULGULAR VE TARTIŞMA Violet Red Bile Glucose Agar besiyeri ile yapılan dökme plak yöntemiyle ekim sonucunda koliform bakteriler yerine küf gelişimi gözlenmiştir.Bu küfler havadan besiyerine bulaşmıştır. Malt Extract Agar besiyerine yapılan yayma plak yöntemiyle ekim sonucunda maya ve küf gelişimi gözlenmiştir.Ancak, koloniler çok yoğun olduğu için sayım yapılamamıştır. Plate Count Agar besiyerine yapılan yayma plak yöntemiyle ekim sonuçları: M.o. sayısı (cfu-g)=petrideki Mo sayısıxseyreltme faktörü*/petri kutusuna ekilen miktar(ml) Seyreltme faktörü=1/seyreltme oranı PCA (10-5 ) deki koloni sayısı=8 PCA (10-5 ) deki koloni sayısı=10 PCA (10-4 ) deki koloni sayısı=9 PCA (10-4 ) deki koloni sayısı=19 Koloni sayıları 25 koloniden az olduğu için sayım yapılamaz. Nutrient Agar besiyerlerine sıvı besiyerinden ve katı besiyerinden yapılan öze ile ekim işlemleri sonucunda besiyerlerinde bakteri,maya ve küf gelişimi gözlenmiştir. NA 10-3 katı besiyerinden bir miktar kültür alınarak yapılan endospor boyama sonucunda mikroskopta (100x objektif) uzun çubuk şeklinde sporlu bakteriler (Lactobaciller) gözlenmiştir.Bakterilerin sporları yeşil,vejetatif hücreleri ise pembe-kırmızı renkte görünmektedir(Şekil 4). MEA 10-3 katı besiyerinden bir miktar kültür alınarak yapılan küf boyama sonuçları, önce (10x) objektif, sonra (40x) objektif ve en son yağ damlatılarak (100x) objektifle incelenmiştir.Sonuçta Penicillium cinsi küfler gözlenmiştir (Şekil 5). SONUÇLAR Dilüsyon yöntemiyle, kıymadaki canlı mikroorganizma sayısı belirlenmiştir. Örneğin uygun seri dilüsyonları hazırlanarak uygun agarlı besiyerlerine ekimleri gerçekleştirilmiştir.Yayma plak yöntemiyle Plate Count Agar ve Malt Extract Agar;dökme plak yöntemiyle de Violet Red Bile Glucose Agar besiyerlerine ekimler yapılmıştır.İnkübasyon sonucunda koloniler sayılmıştır.Nutrient Agar besiyerlerine, sıvı besiyerinden öze ile ve katı besiyerinden (PCA) öze ile sürme ekim yapılmıştır.Yapılan izolasyon sonucundan kısmen izole koloniler elde edilmiştir. NA 10-3 katı besiyerinden izole bir mikroorganizma alınarak endospor boyama yapılmıştır.Mikroskopta Lactobaciller gözlenmiştir. MEA 10-3 katı besiyerinden izole bir mikroorganizma alınarak küf boyama yapılmış ve Penicillium cinsi küfler gözlenmiştir. REFERANSLAR HARRIGAN, W.F.1998.”Laboratory Methods in Food Microbiology.”3rd ed.Academic Press,New York. TEMİZ,AYHAN.2000.”Genel Mikrobiyoloji Uygulama Teknikleri”.3rd ed.Hatiboğlu Yayınevi,Ankara. DART,R.K.1996.”Microbiology For Analytical Chemist”.3rd ed.Redwood Books Ltd,Cambridge. ANTİBİYOTİK DUYARLILIK TESTLERİNDE GÜVENİLİR SONUÇLARIN ALINMASI İÇİN STANDART YÖNTEMLERİN UYGULANMASI Antibiyogram test için pratikte en yaygın kullanılanı “Disk Diffüzyon” (Kirby-Bauer) yöntemidir. Belirli bir miktar antibiyotik emdirilmiş kağıt diskler, test mikroorganizmasından hazırlanan standart süspansiyonun yayıldığı agar plakları yüzeyine yerleştirilir. Böylece diskteki antibiyotik agarın içerisine gittikçe azalan miktarlarda yayılır ve bakteriye etkili olduğu düzeylerde üremeyi engeller. Bunun sonu-cunda disk çevresinde bakterilerin üremediği dairesel bir inhibisyon alanı oluşur (inhibisyon zonu). İnhibisyon zonunun çapı, bakterinin duyarlılığı ile direkt olarak ilişkilidir. Her antibakteriyel için standart değerler vardır. Disk etrafında inhibisyonun görülmemesi, bakterinin o antibakteriyele karşı dirençli olduğunu gösterir. Bu alanın çapı ölçülerek duyarlı (S), orta duyarlı (I) ve dirençli (R) olacak şekilde duyarlılık dereceleri belirlenir. KIRBY-BAUER DİSK DİFFÜZYON YÖNTEMİ İLE ANTİBİYOTİK DUYARLILIK TESTİ 1- KOLONİ SEÇİMİ: Hastalık etkeni olarak izole edilen ve tanımlanan, 18–24 saatlik üremiş olan bakteri kolonilerinden 3-4 tanesi seçilir. Steril koton bir sıvab kullanılması tercih edilir. 2- İNOKULUM SÜSPANSİYONUNUN HAZIRLANMASI: 5 ml’lik tüp içindeki Mueller-Hinton Broth veya Tryptone Soya Broth’a, agardan alınan 3-4 bakteri kolonisi süspanse edilir. Sıvab tüpün dibine daldırılır,karıştırılır ve bu şekilde alınan kolonilerin Broth’a iyice süspanse olması sağlanır. Sıvab tüpün iç cidarlarına bastırılarak çıkarılır. 2 A- Direkt koloni süspansiyonu yöntemi • Tüm Stafilokoklar • Zor beğenen, önceden Broth içinde üremesi bilinemeyen Streptokoklar 2 B- Log Faz Büyüme yöntemi • Bütün organizmalar için bu yöntem kullanılır • 35° C’de 2-8 saat inkube edilir • Eğer bulanıklık bu saatler içinde yeterliyse bir üst basamağa geçilir • Eğer bulanıklık bu saatler içinde yeterli değilse inkubasyona devam edilir 3- İNOKULUMUN STANDARDİZASYONU: Test süspansiyonunun bulanıklılığı, 2-8 saat üreme sonunda, 0.5 McFarland Standardı ile eşleştirilerek (1.5 x 108 CFU/ml tekabül eden) standardize edilir. Gözle bulanıklık ayarlaması yapılırken hem standardın hem de süspansiyonun çok iyi karıştırıldığına dikkat edilmelidir. 0.5 McFarland Standardının hazırlanması: 0.05 ml % 1.175 Barium Chloride dihydrate (BaCl2. 2 H2O) ile 9.95 ml % 1 sulfuric acid (H2SO4) karıştırılır. Tüplere 5-6 ml olacak şekilde bölünerek buzdolabında saklanır. a- Her iki yöntemde de Süspansiyon çok yoğunsa; • Kullanılan Broth’la veya fizyolojik tuzlu su ile tamamlanır, vortex ile karıştırılır b- Direkt koloni Süspansiyon yönteminde süspansiyon açık renk ise; • Seçilen kolonilerden ilave edilebilir, vortex ile karıştırılır. c- Log Faz yönteminde süspansiyon açık renk ise; • Süspansiyon tekrar inkube edilir, kullanmadan önce vortex ile karıştırılır. 4- PETRİLERE İNOKULUM YAPILMASI: Steril bir koton sıvab süspansiyonun içerisine daldırılır, karıştırılır. Sıvab tüpün iç kenarına bastırılarak çıkarılır. Agar’ın bir tarafından başlanarak tüm yüzeye yayılır. 60 döndürülerek aynı işlem tekrarlanır. Tekrar 60 döndürülerek aynı sıvab ile aynı işlem yapılır. Dördüncü defa sıvab agar’ın petri kenarlarındaki yüzeyine çepeçevre sürülerek işlem tamam-lanır. Agar’ın yüzeyinin kuruması için oda ısısında 10-15 dakika beklenir. 5- ANTİMİKROBİYAL DİSKLERİN YERLEŞTİRİLMESİ Antibiyotik diskleri oda ısısına getirilir. Aynı gruptaki antibiyotiklerin etki mekanizmaları aynıdır. Mümkün olduğu kadar çok sayıda farklı grup antibiyotik diski ile test yapılmalıdır. 150 mm çapı olan petrilere 12 disk, 100 mm olan petrilere 8 diskten fazla yerleştirilmemelidir. Diskler arasında 20 mm mesafe olacak şekilde diskler steril bir pens ile agarın yüzeyine yerleştirilir. Hafifçe üzerlerine pens ile bastırılarak disklerin agarla temasının tam olması sağlanır. Firmalar tarafından örnek olarak verilen antibiyotik diskleri bu metod ve aynı besi yerleri kullanılarak referens suşlarla valide edilerek spesifize edilmişlerdir. 6- MUELLER-HİNTON BESİ YERİNİN İNKUBASYONU 35° C’de 16 – 18 saat inkube edilir. Aerob olanlar, oksijenli (O2) ortamda, anaerob olanlar ise, jarda % 3-10 karbon dioksit (CO2) veya desikatörde oksijensiz ortam (mum yakarak) sağlamak suretiyle, etüvde üretilirler. Jarda yapıldığı taktirde 90-100 mm çaplı petriler tercih edilmelidir. 7- ZONLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ Siyah bir zemin üzerinde disklerde dahil olmak üzere zon çapı cetvel ile ölçülür. Disklerle birlikte verilen zon çapları, ölçüm sonrası her bir disk için ayrı ayrı değerlendirilmelidir. 8- SONUÇ Zon Çapının Tanımlanması: a- Duyarlı (Susceptible, S) Enfeksiyonun önerilen dozda o ilaç ile başarılı bir şekilde tedavi edilebileceğini gösterir. b- Orta derecede Duyarlı (İntermediate, I) İlacın normalden yüksek dozlarının kullanıldığında klinik olarak etkili olacağını gösterir. c- Dirençli (Resistant, R) Tedavide güvenilir bir etkinlik yoktur. Antibiyotik duyarlılık testlerinin sonuçlarının tekrarlanabilir olması, yani aynı koşullarda tekrarlandığında sonuçların aynı veya birbirine yakın olması gerekir. Testlerin uygun koşullarda yapılıp yapılmadığı, kalite kontrol suşları ile (referens suşlar) denetlenir. Bu suşlarla beklenen sonuçlar elde edilemezse antibiyotik duyarlılık testlerinin tekrarlanması gerekir. En son olarak: DOĞRU UYGULANAN VE YORUMU DOĞRU YAPILAN ANTİBİYOGRAM SONUÇLARI KLİNİKTE ANTİBİYOTİK TEDA-VİSİNİN AKILCI OLARAK PLANLANMASINA IŞIK TUTACAKTIR. EKLER: 1- Tryptone Soya Broth (TSB) Casein pepton (pancreatic) 17.0 g Soymeal pepton (pancreatic) 3.0 g D (+) –Glucose 2.5 g NaCl 5.0 g K2HPO4 2.5 g Distilled Water 1000.0 ml Distile su içinde kaynatılarak çözülür. 121 derece’de 15 dakika otoklavda sterilize edilir. Oda ısısına soğutulur. pH 7.3 ± 0.2 Steril olarak, steril tüplere 5 – 6 ml olacak şekilde taksim edilir. Buzdolabında saklanır. 2- MUELLER-HINTON BROTH Meat infusion 2.0 g/L Casein hydrolysate 17.7 g/L Starh 1.5 g/L Distilled Water 1000 ml Distile su içinde kaynatılarak çözülür. 121 derece’de 15 dakika otoklavda sterilize edilir. Oda ısısına soğutulur. pH 7.3 ± 0.2 Steril olarak, steril tüplere 5 – 6 ml olacak şekilde taksim edilir. Buzdolabında saklanır. 3- MUELLER-HINTON AGAR Meat infusion 2.0 g/L Casein hydrolysate 17.7 g/L Starh 1.5 g/L Agar-agar 17.0 g/L Distilled Water 1000 ml Distile su içinde kaynatılarak çözülür. pH 7.3 ± 0.2 (oda ısısında) 121 derece’de 15 dakika otoklavda sterilize edilir. Otoklav sonrası 45-50 derece’de soğutulup, gerekli ise % 5-10 defibrine kan ilave edilir ve steril petri kutularına yaklaşık 12.5 ml olacak şekilde dökülür. Oda ısısına soğutulur. Buzdolabında saklanır. YARARLANILAN KAYNAKLAR 1- Aksoy, A. Murat ( 2006-2007 ): Bakterilerin İzolasyon ve İdantifikasyon Yöntemleri, Labotatuvar Uygulama Kılavuzu. 2- Türk İnfeksiyon Web Sitesi 3- Gür, Y : Antibiyotik Kullanımında Genel Prensipler. 4- Antimicrobial Susceptibility Testing By CLSI (NCCLS) Reference Disk Diffusion Method (Kirby-Bauer).  

http://www.biyologlar.com/mikrobiyoloji-odevi

Genel Görelilik Teorisi

Özel görelilik, bir cismin belli bir gözlemciye göre sabit bir hızla ve sabit bir yönde hareket ettiği durumlarda tümüyle yeterlidir. Ne var ki, pratikte hareket asla sabit değildir. Hareketli cismin hızında ve doğrultusunda değişimlere yol açan kuvvetler her zaman söz konusudur. Atomaltı parçacıklar kısa mesafelerde muazzam hızlarla hareket ettiğinden, daha fazla hızlanacak zamanları yoktur ve bu parçacıklara özel görelilik uygulanabilir. Bununla birlikte, gezegenlerin ve yıldızların hareketinde, özel göreliliğin yetersiz kaldığı görülmüştür. Burada devasa kütleçekim alanlarının neden olduğu büyük ivmelerle ilgileniriz. Bir kez daha söz konusu olan şey nicelik ve nitelik sorunudur. Atomaltı düzeyde, kütleçekim, diğer kuvvetlerle karşılaştırıldığında önemsiz büyüklüktedir ve ihmâl edilebilir. Gündelik yaşamdaysa, tersine, kütleçekim hariç diğer tüm kuvvetler ihmâl edilebilir. Einstein, göreliliği yalnızca sabit hızlı harekete değil, genel olarak harekete uygulamaya girişti. Böylelikle kütleçekimi ele alan genel görelilik teorisi ortaya çıktı. Bu teori yalnızca Newton’un klasik fiziğinden, onun mutlak mekanik evreninden değil, aynı zamanda Eukleides’in mutlak klasik geometrisinden de bir kopuşa işaret etmektedir. Einstein, Öklid geometrisinin yalnızca ideal olarak düşünülmüş bir soyutlama olan “boş uzaya” uygun olduğunu gösterdi. Gerçekte, uzay “boş” değildir. Uzay, maddeden ayırt edilemez. Einstein, uzayın kendisinin maddi cisimlerin varlığıyla koşullandığını iddia etti. Bu düşünce, genel görelilik teorisinde, görünüşte paradoksal bir iddiayla dile getirilir; ağır cisimlerin yakınlarında “uzay eğrilir”. Gerçek, yani maddi evren, hiç de, kusursuz çemberleriyle, dümdüz doğrularıyla, vs. Öklid geometrisinin dünyası gibi değildir. Gerçek dünya düzensizliklerle doludur. Düz değildir, tastamam “çarpık”tır. Diğer taraftan, uzay, maddeden ayrı ve onun yanı sıra varolan bir şey değildir. Uzayın eğriliği, uzayı “dolduran” maddenin eğriliğini dile getirmenin yalnızca bir başka biçimidir. Örneğin, ışık ışınlarının uzaydaki cisimlerin kütleçekim alanlarının etkisiyle büküldüğü kanıtlanmıştır. Genel görelilik teorisi özü itibariyle geometrik bir karakterdedir, ancak klasik Öklid geometrisinden tamamen farklı bir geometridir bu. Öklid geometrisinde, örneğin, paralel doğrular asla birbirine yaklaşmaz ya da uzaklaşmazlar, ve örneğin bir üçgenin iç açılarının toplamı her zaman 180ºdir. Einstein’ın uzay-zamanı (aslında ilk olarak bir Rus-Alman matematikçisi ve Einstein’ın öğretmenlerinden biri olan Hermann Minkowski tarafından 1907’de geliştirilmişti) üç boyutlu uzayın (yükseklik, genişlik ve uzunluk) zaman ile bir sentezini temsil eder. Bu dört boyutlu geometri, eğrilmiş yüzeylerle (“eğri uzay-zaman”) ilgilenir. Burada bir üçgenin iç açılarının toplam 180º etmeyebilir ve paralel doğrular kesişebilir ya da uzaklaşabilirler. Engels’in de işaret ettiği gibi, Öklid geometrisinde gerçek dünyaya dayanmayan bir dizi soyutlamayla karşı karşıya kalırız: boyutsuz bir nokta, düz bir çizgi haline gelir, bu da kusursuz bir düz yüzeye dönüşür, vs. Tüm bu soyutlamalar arasında hepsinin en boşu olan bir soyutlamayla karşılaşırız; “boş uzay” soyutlaması. Uzay, Kant’ın inandığının aksine, kendisini dolduracak bir şey olmaksızın varolamaz, ve bu şey tam da maddedir (ve aynı şey demek olan enerji). Uzayın geometrisi, içerdiği madde tarafından belirlenir. “Eğri uzayın” gerçek anlamı budur. Bu kavram aslında sadece maddenin gerçek özelliklerini bir dile getirme tarzıdır. Einstein’ı popülerleştirmek için kullanılan alâkasız metaforlar konuyu karıştırmaktan başka bir şey yapmamıştır: “Uzayı esnek bir çarşaf gibi düşünelim” ya da “uzayı bir bardak gibi düşünelim” vb. Gerçekte, her zaman aklımızın bir köşesinde saklı tutmamız gereken fikir; zaman, uzay, madde ve hareketin çözülmez birliğidir. Bu birlik unutulduğu anda, derhal idealist mistifikasyona kayarız. Eğer uzayı bir Kendinde-Şey olarak, Öklid geometrisindeki gibi boş uzay olarak düşünürsek, açıktır ki uzay eğrilemez. “Hiçlik”tir. Ne var ki, Hegel’in ortaya koyduğu gibi, evrende, hem oluşu hem de olmayışı içermeyen hiçbir şey yoktur. Uzay ve madde taban tabana zıt, karşılıklı birbirini dışlayan iki olgu değildir. Uzay maddeyi içerir, madde de uzayı. Bunlar birbirinden hiçbir şekilde ayrılamaz şeylerdir. Evren tam da madde ile uzayın diyalektik birliğidir. Genel görelilik teorisi, uzay ve maddenin birliği diyalektik düşüncesini çok derin bir tarzda açığa vurur. Aynı şekilde matematikte de, sıfırın kendisi, “hiçlik” olmayıp, gerçek bir niceliği ifade eder ve belirleyici bir rol oynar. Einstein kütleçekimi, cisimleri etkileyen bir “kuvvet” olmaktan ziyade, uzayın özelliklerinden biri olarak ifade eder. Bu görüşe göre, uzayın kendisi, maddenin varlığının bir sonucu olarak eğrilir. Bu görüş, uzay ve maddenin birliğini dile getirmenin hayli istisnai bir biçimidir ve ciddi yanlış anlamalara da açıktır. Uzayın kendisi, eğer “boş uzay” olarak anlaşılırsa, şüphesiz eğrilemez. Mesele şu ki, uzayı maddesiz tasavvur etmek imkânsızdır. Bu ayrılmaz bir birliktir. Düşündüğümüz şey, uzayın maddeyle belli bir ilişkisidir. Yunan atomcuları uzun zaman önce “boşlukta” atomların varolduklarına işaret etmişlerdi. İkisi birbirleri olmaksızın varolamazlar. Uzaysız madde, maddesiz uzayla aynı şeydir. Bütünüyle boş bir boşluk yalnızca hiçliktir. Fakat sınırsız madde de öyledir. Uzay ve madde, demek ki, her biri diğerini ön varsayan, her biri diğerini tanımlayan, birbirlerini sınırlayan ve biri olmaksızın diğerinin de olmayacağı karşıtlardır. Genel görelilik teorisi, Newton’un klasik teorisi tarafından açıklanamayan hiç değilse bir olguyu açıklamaya hizmet etti. Merkür gezegeni, yörüngesinin güneşe en yakın noktasına yaklaştıkça dönüşleri tuhaf bir düzensizlik sergiler, bu düzensizlikler daha önceleri diğer gezegenlerin kütleçekiminin neden olduğu karışıklıklara bağlanmıştı. Ne var ki, bu etkiler dikkate alındığında bile söz konusu olgu açıklanamamıştı. Merkür’ün güneş etrafındaki yörüngesinin sapması (“günberi”)* çok küçüktü, ama yine de astronomların hesaplamalarını altüst etmeye yetiyordu. Einstein’ın genel görelilik teorisi, dönen her cismin günberisinin Newton yasalarının tanımladığının dışında bir harekete sahip olacağını öngördü. Bu öngörünün önce Merkür sonra da Venüs için doğru olduğu görüldü. Einstein aynı zamanda kütleçekim alanının ışık ışınlarını bükeceğini de öngörmüştü. Bu nedenle, güneş yüzeyine yakın geçen bir ışık ışınının, düz bir doğrudan 1,75 saniyelik bir açıyla büküleceğini iddia etti. 1919’da bir güneş tutulması gözlemi sırasında yapılan astronomik hesaplar, bunun doğru olduğunu göstermişti. Einstein’ın parlak teorisi pratikte kanıtlanmıştı. Bu teori, güneşe yakın yıldızların konumundaki görünür kaymayı onlardan gelen ışığın bükülmesiyle açıklayabildiği gibi, Newton’un teorileri tarafından açıklanamayan Merkür gezegeninin düzensiz hareketlerini de izah edebiliyordu. Newton, cisimlerin hareketini yöneten yasaları incelemişti, buna göre kütleçekimin büyüklüğü kütleye bağlıdır. Newton aynı zamanda, bir cisme uygulanan her kuvvetin, o cismin kütlesiyle ters orantılı bir ivme yarattığını savunmuştu. İvmeye, yani hız değişimine karşı gösterilen direnç, eylemsizlik olarak adlandırılır. Tüm kütleler ya kütleçekim etkisiyle ya da eylemsizlik etkisiyle ölçülür. Doğrudan gözlemler göstermiştir ki, eylemsizlik kütlesi ve kütleçekim kütlesi, gerçekte, trilyonda birlik bir farkla özdeştirler. Einstein, kendi genel görelilik teorisine, eylemsizlik kütlesinin ve kütleçekim kütlesinin tam olarak eşit olduğu kabulüyle başlar, çünkü bunlar özde aynı şeylerdir. Görünüşte hareketsiz olan yıldızlar muazzam hızlarla hareket ederler. Einstein’ın 1917’deki kozmik denklemleri, evrenin tüm zamanlarda sabit olmadığını, genişliyor olabileceğini ima ediyordu. Galaksiler bizden saniyede yaklaşık 700 millik bir hızla uzaklaşmaktadırlar. Yıldızlar ve galaksiler sürekli olarak değişirler, oluş ve yok oluş içerisindedirler. Tüm evren, yıldızların ve galaksilerin doğum ve ölüm dramlarının ebediyete kadar oynandığı uçsuz bucaksız bir arenadır. Bunlar sahiden de devrimci olaylardır! Patlayan galaksiler, süpernovalar, yıldızlar arasında felâkete yol açan çarpışmalar, tüm yıldız kümelerini iştahla yiyip yutan, bizim güneşimizden milyarlarca kat daha yoğun kara delikler. Bunlar, şairlerin hayal güçlerini bile gölgede bırakıyor.

http://www.biyologlar.com/genel-gorelilik-teorisi

Zamanın Ölçülmesi

Zamanın ne olduğunun tanımlanması bir zorluk çıkarırken, onun ölçülmesi zorluk çıkarmaz. Bilimciler zamanın ne olduğunu açıklamaz, kendilerini zamanın ölçülmesi ile sınırlarlar. Bu iki kavramın birbirine karıştırılmasından sonu gelmez bir kafa karışıklığı ortaya çıkar. Bu yüzden, Feynman şöyle diyor: Belki de, zamanın (sözlük anlamında) tanımlayamayacağımız şeylerden biri olması gerçeğiyle yüzleşip, yalnızca, onun ne olduğunu zaten bildiğimiz bir şey olduğunu söylememiz en iyisidir: Zaman, ne kadar beklediğimizdir! Her halükârda sorun zamanı nasıl tanımlayacağımız değil, onu nasıl ölçeceğimizdir.[10] Zamanın ölçülmesi zorunlu olarak bir referans sistemini ve zamanla değişim gösteren herhangi bir olguyu gerektirir; örneğin dünyanın dönüşü ya da bir sarkacın salınımı. Dünyanın kendi ekseni etrafında günlük dönüşü bir zaman ölçeği sunar. Radyoaktif elementlerin bozunumu uzun zaman aralıklarını ölçmek için kullanılabilir. Zamanın ölçülmesi öznel bir unsur içerir. Mısırlılar gün ve geceyi on ikiye bölmüşlerdi. Sümerler 60’lık bir sayı sistemine sahiplerdi ve bu nedenle de saati 60 dakikaya ve dakikayı da 60 saniyeye böldüler. Metre, dünyanın kutuplarından ekvatora kadar olan uzaklığının 10 milyonda biri olarak tanımlanmıştı (her ne kadar bu tam olarak doğru olmasa da). Santimetre metrenin 100’de biridir, vesaire. Bu yüzyılın başında, atomaltı dünyanın araştırılması iki doğal ölçüm biriminin keşfedilmesine yol açtı: Işığın hızı c, ve Planck sabiti h. Bunlar doğrudan ne uzunluk, ne kütle ne de zamandır, her üçünün birliğidir. Bir metrenin, Fransa’daki bir laboratuvarda saklanan bir çubuğun üstüne çizilen iki çentik arasındaki uzaklık olarak tanımlanmasında uluslararası bir anlaşma söz konusudur. Daha geçenlerde, bu tanımın hem kullanışlı olabilecek kadar kesin olmadığı hem de olması gerektiği kadar sürekli ya da evrensel olmadığı anlaşıldı. Bu günlerde yeni bir tanımın benimsenmesi düşünülmektedir; seçilmiş bir tayf çizgisinin üzerinde hemfikir olunmuş (keyfi) dalga boyları sayısı. Diğer taraftan, zamanın ölçülmesi, ele alınan cisimlerin ömrüne ve ölçeğine göre değişir. Açıktır ki, zaman kavramı referans sistemine göre değişecektir. Dünyadaki bir yıl, Jüpiter’deki bir yılla aynı değildir. Zaman ve uzay düşüncesi de, insanoğlu ile tüm ömrü birkaç günden ibaret olan bir sivrisinek için ya da ömrü trilyonlarca saniye olan bir atomaltı parçacık için (şüphesiz böylesi varlıkların herhangi bir şey hakkında bir fikre sahip olabileceklerini kabul edersek) aynı değildir. Burada işaret ettiğimiz şey, zamanın farklı bağlamlarda anlaşılma tarzıdır. Eğer belli bir referans sistemini veri kabul edersek, zamanın görülme tarzı farklı olacaktır. Bu durum pratikte bile belli ölçülerde görülebilir. Örneğin zamanı ölçmenin normal yöntemleri, atomaltı parçacıkların ömürlerinin ölçülmesinde kullanılamaz, ya da “jeolojik zamanları” ölçmek için farklı ölçütler kullanılmalıdır. Bu bakış açısından, zamanın göreli oluğu söylenebilir. Ölçme zorunlu olarak ilişkililiği içerir. İnsan düşüncesi özünde göreli olan birçok kavram barındırır, örneğin “büyük” ya da “küçük” gibi göreli büyüklükler. İnsan bir fille karşılaştırıldığında küçüktür, ama bir karıncaya göre büyüktür. Büyüklük ve küçüklük, kendilerinde, hiçbir anlam taşımazlar. Saniyenin milyonda biri, sıradan koşullarda, çok kısa bir zaman uzunluğu olarak görülür ama atomaltı düzeyde son derece uzun bir zamandır. Diğer uçta, milyon yıl, kozmolojik düzeyde son derece kısa bir zamandır. Uzay, zaman ve hareket düşüncelerinin hepsi maddi âlemdeki değişimleri ve ilişkileri gözlemlememize dayanır. Ne var ki, zamanın ölçülmesi, farklı tipte meseleleri ele aldığımızda son derece değişir. Uzay ve zamanın ölçülmesi kaçınılmaz olarak, evrendeki olayların ilişkilendirilebileceği belli bir referans sistemine –dünya, güneş ya da herhangi bir başka durgun noktaya– göredir. Maddenin her türden farklı değişime maruz kaldığı bugün artık açıktır: farklı hızları içeren konum değişimi, farklı enerji düzeylerini içeren hal değişimi, doğum, bozunma ve ölüm, örgütlenme ve dağılma, ve diğer birçok dönüşümler, her biri zaman aracılığıyla ifade edilebilir ve ölçülebilir. Einstein’da, uzay ve zaman yalıtık olgular olarak ele alınmaz ve gerçekten de bunları “kendinde şey” olarak ele almak mümkün değildir. Einstein’ın geliştirdiği görüşe göre, zaman, sistemin hareketine bağlıdır ve zaman aralıkları öyle değişir ki, verili sistemdeki ışık hızı harekete göre değişmez. Uzamsal ölçekler de değişime tabidir. Eski klasik Newtoncu teoriler, günlük amaçlarımız açısından ve hatta evrenin genel işleyişine ilişkin iyi bir yaklaşım olarak halen geçerliliklerini korurlar. Newton mekaniği halen yalnızca astronomiye değil, mühendislik gibi pratik bilimler de dahil olmak üzere bilimin çok çeşitli dallarına uygulanabilir. Düşük hızlarda, özel göreliliğin etkisi ihmâl edilebilir. Meselâ saatte 250 mil hızla hareket eden bir uçağın davranışları incelenirken yapılan hata, yüzde birin on milyarda biri kadardır. Ne var ki, belli sınırların ötesinde Newton mekaniği çöker. Örneğin, parçacık hızlandırıcılarında karşımıza çıkan hızlarda, Einstein’ın kütlenin sabit olmadığı ve hıza bağlı olarak arttığı şeklindeki öngörülerini dikkate almamız gerekir. Normal gündelik zaman ölçümü anlayışıyla, bazı atomaltı parçacıkların son derece kısa ömürleri yeterince ifade edilemezler. Meselâ, bir pi-mezon parçalanmadan önce saniyenin yalnızca 1016 da biri kadarlık bir ömre sahiptir. Benzer şekilde, nükleer bir titreşimin periyodu, ya da tuhaf bir rezonans parçacığının ömrü 10–24 saniyedir, yani yaklaşık olarak ışığın bir hidrojen atomunun çekirdeğini geçme süresi kadar. Burada başka bir ölçme ölçeği zorunludur. Çok kısa zamanlar, diyelim ki 10–12 saniye, bir elektron osiloskobuyla ölçülür. Daha da kısa zaman aralıkları lazer teknikleriyle ölçülebilirler. Ölçeğin diğer ucundaki çok uzun zaman aralıkları ise radyoaktif “saat” ile ölçülebilir. Bir bakıma, evrendeki her atom bir saattir, çünkü ışığı (yani elektromanyetik ışınları) yutar ve kesin olarak belli frekanslarla tekrar dışarı yayar. 1967’den beri, zamanın kabul edilmiş uluslararası resmi standardı atomik (sezyum) saate dayandırılmıştır. Bir saniye, Sezyum-133 atomlarının özel bir atomik yeniden düzenlenişleri sırasında yaydıkları mikrodalga radyasyonun 9.162.631.770 titreşimi olarak tanımlanır. Bu son derece kesin saat bile mutlak kusursuzlukta değildir. Yaklaşık olarak 80 farklı ülkedeki atomik saatlerden farklı ölçümler alınır ve en kararlı saatlerin lehine zamanı “ağırlıklandırarak” bir sonuca varılır. Bu yöntemlerle, bir günde saniyenin milyonda birine varan bir kesinlikle zaman ölçümüne ulaşmak mümkündür. Günlük amaçlarımız bakımından, dünyanın dönüşüne ve güneş ve yıldızların görünen hareketine dayandırılan “normal” zaman tutma yeterlidir. Ancak modern ileri teknoloji alanındaki tüm bir dizi işlem açısından, meselâ gemilerdeki ve hava taşıtlarındaki belli radyo sefer yardımları açısından, bu yöntem yetersiz hale gelmekte ve ciddi hatalara yol açmaktadır. Bu düzeylerde görelilik etkileri kendini hissettirir. Deneyler göstermiştir ki, atomik saatler deniz seviyesinde, yerçekiminin daha zayıf olduğu yüksek irtifalardakinden daha yavaş çalışmaktadırlar. 30.000 feet yükseklikte uçan atomik saatler saatte bir saniyenin üç milyonda biri kadarlık bir süre ileri giderler. Bu da Einstein’ın öngörüsünü yüzde birlik bir hatayla doğrular.

http://www.biyologlar.com/zamanin-olculmesi

Topraktan Mineral Madde Alımı

Bitki kökleri toprak çözeltisinden daha önce belirtilen mekanizmalarla su ve mineral madde alırlar, toprağın havasını kök solunumu için kullanırlar. İdeal olan tarla kapasitesindeki toprağın por hacminin su ve hava tarafından yarı yarıya paylaşılması ideal durumdur. Nemli ortamlarda toprak havalanmasına porozite artışı yolu ile solucanlar gibi hayanlar önemli katkıda bulunur. Toprağın yapısını bitkiler kökleri ile destekler, ölü kökler toprakta çeşitli çaplarda kanallar oluşturarak poroziteyi ve permeabiliteyi arttırdığı gibi organik madde oluşumuna katkı sağlar. Bu açıdan derin ve yaygın kök sistemleri ile yüzeysel kök sistemi olan türleri içeren ekosistemler sürdürülebilir özellik kazanır. 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. Dr. A. Ergin DUYGU

http://www.biyologlar.com/topraktan-mineral-madde-alimi-2

FAKTÖR V (AC globulin; Labil faktör, Plazma akseleratör globulin, Proakselerin)

Normal Değer: Normal aktivitenin %50-150’si Kullanımı: Kalıtsal faktör V yetersizliği olan hastalarda (parahemofili) anormal kanamalar gözlenir ve pıhtılaşma zamanı, PT ve aPTT testlerinde uzamalar tespit edilir. Gebelikte birçok pıhtılaşma faktörü gibi faktör V seviyelerinde de hafif artışlar gözlenir. Akut karaciğer yetmezliğinde azalmış senteze, DIC’de ise artmış tüketime bağlı olarak faktör V düzeyleri düşük bulunur. Faktör V düzeyi karaciğer hastalığı ile K vitamini yetersizliğinin ayırıcı tanısında da kullanılabilir. Parankimal karaciğer hastalıklarında faktör V ve K vitaminine bağlı olarak sentezlenen pıhtılaşma faktörleri (Faktör II, VII, IX ve X) azalırken, K vitamini yetersizliğinde faktör V normal, diğer faktör düzeyleri düşüktür. Bu amaçla faktör V ve VII aktiviteleri ölçülür. www.tahlil.com

http://www.biyologlar.com/faktor-v-ac-globulin-labil-faktor-plazma-akselerator-globulin-proakselerin

FAKTÖR VII (Otoprotrombin I, Prokonvertin, Stabil Faktör)

Normal Değer: Normal aktivitenin %50-150’si Kullanımı: Faktör VII eksikliği, nadir görülen, otozomal resesif geçişli kalıtsal bir bozukluktur. Etkilenen bireylerde PT uzamışken, aPTT normaldir. Klinik kanmanın şiddeti faktör VII aktivite düzeyi ile ilişkilidir. Karaciğer hastalığı ile K vitamini yetersizliğinin ayırıcı tanısında da kullanılabilir. Parankimal karaciğer hastalıklarında faktör V ve K vitaminine bağımlı olarak sentezlenen pıhtılaşma faktörleri (Faktör II, VII, IX ve X) azalırken, K vitamini yetersizliğinde faktör V normal, diğer faktör düzeyleri düşüktür. Bu amaçla faktör V ve VII aktiviteleri ölçülür. Oral kontraseptif kullanan kadınların plazmaları 4°C’de tutulduğunda faktör VII aktivitesinde 10 kata kadar artışlar gözlenebilir. Ayrıca Faktör VII aktivitesindeki artışlar miyokard enfarktüsü riskini de arttırır. Oral antikoagülan ilaçlar, şiddetli karaciğer hastalığı ve K vitamini yetersizliği durumlarında ise faktör VII düzeylerinde azalmalar görülebilir. www.tahlil.com

http://www.biyologlar.com/faktor-vii-otoprotrombin-i-prokonvertin-stabil-faktor

Kuş Göcü Araştırmaları

Yüzyıllar boyu, doğa olayları arasında insanda en çok hayranlık uyandıranlardan birisi hiç şüphesiz kuş göçü olagelmiş. Kuşların sonbaharda ortadan kaybolup baharda tekrar ortaya çıkmalarının nedenlerini merak edenler birçok teoriler ortaya atmışlar. Bazıları, küçük kuşların havalar soğuduğunda çamurun içinde ya da küçük kovuklarda saklanarak kış uykusuna yattıklarını düşünmüş. Hatta Aristoteles başka bir teori daha ortaya atarak bahar aylarında Kızılgerdan olarak bilinen kuşun sonbaharda kızılkuyruğa dönüştüğünü ileri sürmüş! Kuşların göçüyle ilgili ilk araştırma çabasının Alman bir rahibe ait olduğu söylenir. Bir Kırlangıcın bacağına üzerinde "Kırlangıç, kışı nerede geçirirsin?" yazılı bir kağıt bağlayan rahip bir yıl sonra üzerinde "Asya`da, Petrus`un evinde" yazılı bir kağıtla aynı kırlangıcın geri döndüğüne tanık olur. Bu olaydan yaklaşık 750 yıl sonra, özellikle geçtiğimiz yüzyılın ikinci yarısından itibaren yoğunlaşan gözlemler, halkalama çalışmaları, radyo vericileri ve radar kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte kuş göçünün gizemi yavaş yavaş çözülmeye başlamış. Kuş göçü araştırmalarında kullanılan en yaygın yöntem bir teleskop ve dürbün yardımıyla tek ya da bir hat boyunca birçok noktadan yapılan yer gözlemleri. Bu yöntem özellikle coğrafi koşullar nedeniyle kuşların göç zamanı yoğunlaştıkları Boğaziçi gibi darboğazlarda, dağ geçitlerinde ya da kıyılarda oldukça verimli oluyor. Göç mevsimlerinde gerçekleştirilen günlük, düzenli gözlemlerle bir bölgeden geçen kuşların tür kompozisyonu, yoğunlukları ve göç takvimleri ortaya çıkarılabilir. Gözlemlerin özellikle hava ve ışık koşullarından çok fazla etkilenmesi bu yöntem kullanıldığı zaman özellikle dikkate alınmalı. Örneğin, yere yakın yüksekliklerde rüzgarın şiddeti çok daha düşüktür. Bu yüzden de kuşlar rüzgara karşı uçmak zorunda kaldıklarında yere yakın uçmayı tercih ederler ve böyle bir günde yüksek sayılarda kuş gözlemek mümkün olabilir. Aksi bir durumda, eğer kuşlar rüzgarı arkalarına alırlarsa bu avantajdan en iyi şekilde yararlanmak için yerden gözlemenin mümkün olmayacağı kadar yüksekten uçabilirler. Bu durumda da yoğun bir kuş göçü olmasına rağmen gözlem başarısızlıkla sonuçlanabilir. Ayrıca, gece göçmenlerini bu yöntemle araştırmak mümkün değil ve aslında kuşların büyük çoğunluğu gece göç eder. Diğer bir yöntem de 1951 yılında Lowery tarafından geliştirilmiş olan ay gözlemi. Bu yöntemde bir teleskop yardımıyla gece göç eden kuşların dolunay önünden geçen silüetleri gözlenir. Bu yöntemle gökyüzünde çok küçük bir alan taranabilmekte ve sadece dolunay zamanı ve bulutsuz havalarda olduğu varsayımı, kuşların uçuş yönünü belirlemekteki güçlükler ve de kalibrasyon sorunu bu yöntemin geçerliliğini zorluyor. Radyo ve uydu vericileri gibi çok daha gelişmiş yöntemler de göç araştırmalarında kullanılmakta. Radyo vericisi takılan kuşlar bir arabaya ya da uçağa yerleştirilen bir alıcı ile takip edilmekte ve göç davranışları ile ilgili çok detaylı bilgiler elde edilmekte. Radyo vericilerinin ağırlığı 0.5 gr.a kadar düştüğü için çok küçük kuşlara bile takılmaları mümkün. Uydu vericileri ise kuşların uçuş yükseklikleri, uçuş hızları ve bulundukları koordinatları cep telefonuna mesajla bile sürekli bildirecek kadar geliştirilmiş, ancak hem çok pahalı olmaları hem de ağırlıkları nedeniyle kullanım alanları oldukça kısıtlı. Genellikle yırtıcı kuşlar, leylekler, turnalar gibi büyük kuşlara uydu vericisi takılmakta. Özellikle İkinci Dünya Savaşı`yla birlikte radar teknolojisinde büyük gelişmeler kaydedilmiş ve radarlar göç araştırmalarında da kullanılmaya başlanmış. Radarlarla çok geniş alanlar taranabilmekte, çalışmalar hava ve ışık koşullarından etkilenmemekte. Bu yöntemle göç eden kuşların yoğunluğu, yönleri, hızları ve yükseklikleri tespit edilebilmekte. Günümüzün radarları 6.400 metre yükseklikteki kuşları fark edebilmekte ve martı büyüklüğündeki bir kuşu 80 kilometre mesafeden kaydedebilmekte. Bu yöntemle ilgili en büyük sorun ise göçmen kuşların tür düzeyinde tanımlanamaması. Radarda gözlenen kuşlar ancak büyüklüklerine göre ötücü, sukuşu, kıyıkuşu şeklinde gruplanabilmekte. Yine de radar çalışmaları kuşların denizler, çöller ve dağlar gibi ekolojik engelleri nasıl aştıkları, hava koşullarına göre nasıl davrandıkları ile ilgili çok önemli bilgiler elde edilmesini sağlamakta. Örneğin, kuşların uçuş yüksekliklerini değiştirerek rüzgardan en iyi şekilde yararlanmaya çalıştıkları radar gözlemleri ile anlaşılmış. Birçok kuş türünün göçe özgü ötüşleri vardır. Bu ötüşlerin kaydedilerek analiz edilmesi de araştırmalarda kullanılan bir diğer yöntem. Yeni bir yaklaşım da kuş tüylerinin kararlı izotop oranları açısından analiz edilmeleri. Bu yöntem, dünyada her farklı coğrafyanın (genellikle yağışlara bağlı olarak) kendine özgü izotop oranlarına sahip olmasına dayanmakta. Bu kararlı izotoplar besin ağı yoluyla kuşların dokularında da birikmekte. Kuşların tüylerindeki ya da tırnaklarındaki hidrojen, karbon veya azot izotop oranları, sadece bu dokular büyürken kuşun beslendiği yöreyi yansıtır. Bu nedenle, tüylerin izotop yapıları belirlenerek kuşların tüy değiştirme stratejilerine göre üredikleri, kışladıkları ya da konakladıkları alanların saptanması mümkün olmakta. Kuşların yön bulma yetenekleri ile ilgili çalışmalar da göç araştırmalarında geniş bir yer tutuyor. Halkalanan ve tekrar yakalanan bireyler sayesinde kuşların üreme, kışlama ve konaklama alanlarına bağlılıkları ve sonuç olarak yön bulma yetenekleri ölçülebilmekte. Bu amaçla gerçekleştirilen en yaygın araştırmalar, yer değiştirme deneyleri. Bu deneylerde hala yuvada yavruları olan erişkin kuşlar üreme alanlarından, güvercinler tüneklerinden ve göçmen kuşlar da göç rotalarından uzaklaştırılırlar ve daha sonra geri dönme başarıları ölçülür. İlk kez 1949 yılında Kramer tarafından kafesteki kuşların belirli bir yöne doğru göç aktivitesi gösterdiklerinin kanıtlanmasının ardından kafeslerdeki kuşların göç huzursuzluğunun ölçülmesi standart bir yöntem olarak yön bulma deneylerinde yerini aldı. Bu çalışmalar için çeşitli kafesler geliştirilmiş. İçinde tünekler olan ve elektrikli bir sayaç ile kuşların bu tüneklere zıplama miktarlarının ölçüldüğü kafesler (Kramer 1949, Sauer, 1957), yan duvarları eğimli olan ve kuş gitmek istediği yöne doğru bu duvarlar üzerine zıpladıkça daktilo kağıdı üzerinde bırakılan izlerin ölçüldüğü Emlen`in huni kafesleri (Emlen and Emlen, 1966) ve kuşun gagası ile kafesin etrafına sarılı şeffaf folyo üzerinde yaptığı izlerin gözle sayıldığı Busse`nin düz kafesleri (Busse 1995) yaygın olarak kullanılan kafesler. diğerlerinin aksine, arazi koşullarında ve hem gece, hem gündüz gerçekleştirilebiliyor olması Busse kafesleri ile çok fazla kuş ile deney yapılabilmesini ve büyük miktarlarda veri elde edilebilmesini sağlamaktadır. Bu yöntemde, halkalama çalışmaları sırasında yakalanan kuşlarla anında deney yapılabilmekte. Türkiye coğrafyasında kuş türlerinin yön tercihleri de halkalama istasyonlarımızda Busse kafesleri ile gerçekleştirilen deneylerle araştırılmakta. Geçtiğimiz on yıl içinde geliştirilen ve oryantasyonu aerodinamik ve fizyoloji ile bağdaştıran "Optimum Göç Teorisi", kuş göçü araştırmaları için başlıca kuramsal çerçeveyi oluştururken, bir yandan da genetik çalışmalar yaygınlaşıyor. Halkalama Çalışmaları Kuşların, halkalama lisansına sahip eğitimli araştırmacılar tarafından güvenli yöntemlerle yakalanmasını, bacaklarına halka takılmasını ve tür, yaş, cinsiyet gibi gerekli bilgilerin kaydedilmesinden sonra serbest bırakılmasını içeren işlemlerin tümüne birden "halkalama" adı veriliyor. Oldukça pahalı yöntemler olan radyo ve uydu vericileri hariç yukarıda bahsedilen hiçbir yöntemle göçmen kuşlar bireysel olarak izlenemiyor. Bu ancak halkalama çalışmaları ile mümkün. Halkaların üzerinde ülkelere özgü sabit bir adres ve her birey için farklı bir kod numarası olur. Kod numarası kuşların bireysel olarak tanınmasını, adresler ise tekrar yakalanan ya da ölü bulunan halkalı bir kuşun halkalanma bilgilerine ulaşılabilmesini sağlar. Bu adres sayesinde kuş ölü bulunduysa halkası, canlı olarak tekrar yakalandıysa da kuşla ilgili bilgiler halkalandığı merkeze ulaştırılır ve kuşun nerede, ne zaman halkalandığı öğrenilir. Bu yöntemle, temelde kuşların göçleri (kuş türlerinin göç stratejileri, konaklama, kışlama ve üreme alanları, göç takvimleri) ve populasyon dinamikleri (kaç yıl yaşadıkları, üreme başarıları, hayatta kalma başarıları, ilk üreme yaşları, kaç yaşına kadar üremeye devam ettikleri, genç bireylerin dağılma oranları) araştırılmakta. Özellikle 1970`li yıllardan sonra halkalama çalışmaları koruma çalışmalarına da büyük katkı sağlamaya başladı. Standart yöntemlerle yapılan çalışmalar sonucunda populasyonlardaki değişimler takip edilebilmekte ve türlerin korunmasına yönelik kararlar alınabilmekte. ABD ve Avrupa`da Operation Baltic, Constant Effort Sites (CES), Monitoring Avian Productivity and Survivorship (MAPS) gibi önemli projeler, standart yöntemler kullanılarak populasyonların takip edilmesi amacıyla gerçekleştiriliyor. Dünyada Kuş Halkalama Çalışmalarının Tarihçesi Halkalama çalışmalarının başlangıcı olarak Danimarkalı bir öğretmen olan Mortensen`in Sığırcık yavrularına alüminyum halkalar taktığı 1889 yılı kabul edilir. Kuşları ilk kez sistematik olarak halkalayan Mortensen, böylelikle günümüzde yüzün üzerinde istasyonda, binlerce lisanslı halkacı tarafından yaygın bir şekilde uygulanan standart halkalama çalışmalarının da öncüsü olmuş. Kuşlarla ve kuş göçüyle ilgili çok önemli bilgiler sağlayan sistematik halkalama çalışmaları öncesinde de kuşlar çeşitli nedenlerle halkalanmışlar. Kuşların ayağına metal bir halka takılmasıyla ilgili ilk kayıt 1595 yılında Fransa`sına ait. 4.Henry`nin halkalı Gökdoğan`larından (Falco peregrinus) biri kuş avı sırasında kaybolmuş ve 24 saat sonra Malta`da bulunmuş. Halkalı olduğu için saatte ortalama 90 km hızla Fransa`dan Malta`ya uçmuş olduğu anlaşılan bu birey böylelikle Gökdoğan`ların şaşırtıcı uçuş yeteneklerinin belki de ilk kanıtı olmuş. 1669 yılında ise Dük Ferdinand bir Gri Balıkçıl`ın (Ardea cinerea) bacağına gümüş halka takmış; 1728 yılında Dük`ün torunu tarafından tekrar bulunan bu Gri Balıkçıl`ın en az 60 yıl yaşadığı da böylelikle anlaşılmış. Almanya`da 1710 yılında bir atmacacı aynı ayağında birden fazla halka taşıyan bir Gri Balıkçıl yakalamış. Halkaların birçoğunun üzerinde herhangi bir bilgi olmadığından bu kuşun nerede ve kimler tarafından halkalandığı anlaşılamamışsa da halkalardan birinin Türkiye`de takılmış olabileceği düşünülüyor. Bu kuşların çoğu kuş göçü ve biyolojisiyle ilgili bilgi edinmekten çok daha farklı amaçlar için halkalanmışlar. Yabani kuşları gizemli göç davranışları ve biyolojileriyle ilgili bilgi edinmek amacıyla markalayan araştırmacılar ise halkalamanın asıl amacına yönelik ilk adımları atmışlar. Kuzey Amerika`da böylesi bir çabayı ilk kez gösteren ünlü doğabilimcisi ve ressam John James Audubon olmuştur. Audubon, 1803 yılında batağan yavrularının ayaklarına gümüş sicimler bağlamış ve böylelikle ertesi yıl iki yavrunun tekrar aynı yere geldiğini kanıtlamış. Ancak bugünkü halkalama çalışmalarının kurucusu, en başta da söz edildiği gibi Danimarkalı Hans Christian Cornelius Mortensen`dir. Viborg`ta öğretmenlik yapan Mortensen`in üzerinde bir adres ve seri numarası olan alüminyum halkayı 5 Haziran 1899 yılında bir Sığırcık yavrusuna takmasıyla sistematik halkalama çalışmaları da başlamış. Mortensen, standart bir şekilde halkalanan 165 Sığırcık yavrusuna tekrar rastlanılacağını umuyordu. Gerçekten de bir yıl içinde bu kuşlardan bazıları tekrar görüldü ve bu kayıtlar yayınlandı. Mortensen`in deneyi başarıyla sonuçlanmıştı ve bu başarıdan etkilenen birçok ülkede kuşlar halkalanmaya ve halkalama istasyonları kurulmaya başlandı. Kuzey Amerika`daki sistematik halkalama çalışmaları ise 1902 yılında Paul Bartsch tarafından gerçekleştirilmiş. Bartsch üzerinde "Smithsonian Enstitüsüne geri gönderin" yazılı halkalar kullanarak ilk kez bir tür gece balıkçılı halkalamış. Avrupa`da düzenli halkalama çalışmaları ise 1903 yılında Almanya`da (bugün Rusya sınırları içinde kalmış olan) ilk halkalama istasyonunun, Vogelwarte Rossiten`in kurulmasıyla başlamış. Almanya`nın ardından 1909 yılında bu kez İngiltere ve İrlanda`da halkalama çalışmaları yapan ornitoloji merkezleri kurulmuştur. Yine 1909`da Amerika`da Wisconsin Üniversitesi`nden Leon Cole, Amerika Kuş Halkalama Derneği`ni (American Bird Banding Association) kurmuş, 1910 yılında Çekoslovakya`da, 1911 yılında İsveç`te, 1912 yılında Finlandiya`da ve 1914 yılında da Norveç`te ilk kuş halkalama istasyonları çalışmalarına başlamış. 1916 yılındaki Göçmen Kuşlar Sözleşmesi`nin (Migratory Birds Convention) ardından 1920`de ABD`de ve 1923`te Kanada`da federal halkalama ofisleri kurulmuş. Göçmen kuşların sınır tanımıyor olması doğal olarak halkalama çalışmalarının da uluslararası işbirliği ile yürütülmesini gerekli kılıyor. Bu gereklilik doğrultusunda 1963 yılında Paris`te, birçok ulusal halkalama programının katılımıyla Avrupa Halkalama Birliği`nin (EURING) kurulmuş. 1966 yılında ise ulusal halkalama programları arasında bilgi alışverişini sağlayabilmek için geri bildirim verilerinde standart bir kodlama sistemi geliştirilmiş. Bu kod sistemi tüm ulusal halkalama merkezleri tarafından kullanılmakta. Türkiye`de Kuş Halkalama Çalışmaları Birçok kuş türü için çok önemli göç yolları üzerinde bulunmasına rağmen 2002 yılına kadar Türkiye`de düzenli ve kapsamlı halkalama çalışması gerçekleşmemişti. 1950-2000 yılları arasında Kızılırmak, Göksu ve Çukurova deltaları başta olmak üzere çeşitli bölgelerde çoğunlukla yabancı araştırmacılar tarafından kısa süreli, düzensiz çalışmalar yapılmış ve 166 türe ait 17.000`den fazla kuş halkalanmıştı. Ayrıca, 43 farklı ülkede halkalanıp hemen hemen tümü öldürüldükten ya da ölü bulunduktan sonra bildirilen 750`den fazla kuş ile ilgili kayıtlar var. Bu çalışmalarda araştırmacılar kendi ülkelerinin ulusal halkalarını kullanmışlar. Sadece, 1969 yılında Salih ve Belkıs Acar tarafından gerçekleştirilen çalışma için özel olarak üzerlerinde "Turkey" yazan halkalar yaptırılmış, ancak bu çaba da ulusal bir programa dönüşmemişti. Ulusal Halkalama Programı (UHP) Türkiye Ulusal Kuş Halkalama Programı (UHP), nihayet Kuş Araştırmaları Derneği`nin (KAD) girişimleri sonucunda, Doğa Koruma ve Milli Parklar Genel Müdürlüğü (MPG), Ortadoğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) ve KAD arasında imzalanan işbirliği protokolü ile Mart 2002 yılında başladı. Programın koordinatörlüğü KAD tarafından yürütülüyor. Halkalama çalışmaları, 2002 yılında Manyas Kuşcenneti (KAD-MPG), Cernek/Kızılırmak Deltası (Ondokuz Mayıs Üniversitesi), Titreyengöl/Manavgat (Avifaunichte Unterschungen, Alman bir ekip) ve ODTÜ (KAD-ODTÜ Biyoloji Bölümü) istasyonlarında gerçekleştirildi. 2003 yılında ise Akyatan (KAD-MPG) ve Dicle (Dicle Üniversitesi) istasyonları da pilot çalışmalarla programa dahil oldular. İki yıl içinde 6 istasyonda 110 türden 55.000`in üzerinde kuş halkalandı ve 15 farklı ülkede halkalanmış 46 kuş Türkiye`de kaydedildi. Türkiye`de halkalanmış 15 kuşla ilgili olarak da 6 ülkeden geri bildirim geldi. Uluslararası geri bildirimlerin yanısıra, sonbahar 2003 çalışmaları sırasında Cernek istasyonunda halkalanmış bir Yalıçapkını (Alcedo atthis) 3 gün sonra Akyatan istasyonunda Tüm bu çalışmalar sırasında, Türkiye için Kuzey Çıvgını (Phylloscopus borealis) için ilk kayıt olmak üzere nadir birçok tür için kayıtlar elde edildi. Renkli Halkalama Çalışmaları Martılar, leylekler ve yırtıcı kuşlar gibi büyük kuşlara renkli halkaların takıldığı çalışmalar da yapılmaktadır. Bir teleskop ya da dürbün yardımıyla hatta bazen çıplak gözle bile renkli halkalar üzerindeki harf ya da rakam kodları okunabilmektedir. Bu sayede, tekrar yakalanmalarına ya da ölü olarak bulunmalarına gerek kalmadan bu kuşların göçleriyle ilgili bilgilere ulaşılabilmektedir. Türkiye`de değişik araştırmacı kişi ve kurumların yürüttüğü renkli halkalama projeleri arasında, Fransa ile işbirliği halinde yürütülen Tepeli Pelikan (Pelecanus crispus) yavrularının halkalanmasını, Belçikalı, Hollandalı ve Fransız bilim adamlarının işbirliğiyle yapılan Akdeniz Martısı (Larus melanocephalus) yavrularının halkalanmasını, yine Fransa ile işbirliği halinde yürütülen Flamingo (Phoenicopterus ruber) yavrularının halkalanmasını ve 2003 yılında Kızılcahamam (Ankara) yakınındaki kolonide başlayan Leylek halkalamasını sayabiliriz. Eğitim Çalışmaları Halkacı olmak, günümüzde artık pek az örneği kalmış bir usta-çırak ilişkisi sonucunda gelişen, kuramsal bilginin yanı sıra kapsamlı bir deneyim edinmeyi ve bu birikimi düzenli olarak güncellemeyi gerekli kılan, çoğu kez de yaşam boyu bir tutkuya dönüşen bir süreç. Halkacı olmak, dünyanın neresinde olursa olsun o kişide olması gereken birikimin varlığını test eden bir lisans sürecini de içeriyor. Halkacının yetkinliğini bir lisansla belgeleme gereğinin temelde iki nedeni var: Kuşların canına ve sağlığına zarar gelmesini önlemek, Hatasız ve güvenilir veri toplayabilmek. İlk gerekçe, kuşların morfolojileri, fizyolojileri ve davranışları hakkında yeterli bilgiye sahip olmayı ve bu işi bilenlerin yanında olası sorunlar karşısında nasıl doğru hareket edileceğini öğrenmeyi gerektiriyor. İkinci gerekçe ise, doğru tanılar yapabilmeyi, referans kaynaklarını doğru kullanmayı ve genelde titiz çalışmanın önemini vurguluyor. Türkiye`de kuş göçlerine ve halkalama çalışmalarına yönelik ilgi ve bilginin arttırılması amacıyla KAD tarafından "Ulusal Halkalama Programı`nın Yaygınlaştırılması, Geliştirilmesi ve Tanıtımı" projesi hazırlandı ve proje UNDP GEF/SGP desteğiyle Aralık 2002`de başladı. Proje kapsamında 100 kişinin katılımıyla Ankara ve Manyas Kuşcenneti`nde "Halkalamaya Giriş Kursları" düzenlendi. Proje kapsamında çocuklarla eğitim çalışmaları gerçekleştiriliyor ve kısa bir belgesel film hazırlanıyor.

http://www.biyologlar.com/kus-gocu-arastirmalari

Ekolojinin alt bilim dalları

Yeryüzünde mevcut her canlı, mutlaka birbirleri ve çevrenin diğer etkileriyle birlikte yaşamak zorundadır.(Besin zinciri ve iklim) Işığın ulaşabildiği deniz tabanından 4 mevsim kar ve buz ile kaplı olmayan yüksek dağların zirvesine kadar her sahada yaşayan her canlı türü yukarıda belirtilen etkenlere bağımlıdır. Örneğin bir çam türü mutlaka bulunduğu habitattaki baştaki klimatik faktörler, toprak, flora ve fauna ile karşılıklı etkileşim halinde bir bütünlük oluşturarak varlığını sürdürebilir. Oysa bu çam ağacı orman zonunda bir araya geldiğinde hayat ilişkileri daha da kompleks hale gelir. Çünkü 200 ağacın birbirinden çok uzakta bireysel olarak yaşamasıyla, bir arada toplu bulunmaları arasında çok önemli adaptasyon farkları vardır. Çünkü güneşten alacağı ışığın şiddeti ve süresi, CO2 asimilasyonu, rüzgarla temas, zemin toprağının hareketi, ısınma şekli ve süresi, rutubet durumu ile kar tutma ve süresi gibi önemli etkenler değişiktir. O zaman bu koşullara uyabilen çeşitli bitki ve hayvan türleri bir araya gelecektir. Böylece toprağın besin durumu ve bu çamların beslenmesi tek tek yaşamasından çok daha farklı olacaktır. Demek ki canlıların tek başına yaşamlarıyla, toplu yaşamlarındaki ekolojik ilişkilerin amacı ve yöntemi çok farklı olduğundan bunların bilimsel araştırması çeşitli ekoloji dalları tarafından yapılmalıdır. Çünkü burada gittikçe karmaşık hale geçen organizasyon basamağı ve sistemler merdiveni oluşur. Ancak bunların tamamı biyosfer içinde olur. Zaten biyosfer: Atomla Moleküller Protoplazma Hücre Doku Organ Organ Sistemleri Organizma Populasyon ve toplumlar Komünite ve biyomlar Ekosistemler Biyosfer(Ekosfer,çevre) 1)Ot(bireysel) Ekoloji:Bir canlı cemiyeti ve onun çevresi hakkında bilgi edinmek için önce o cemiyetle yaşayan tüm türleri birey olarak iyi tanımak gerekir(vadinin ekolojisi,hayvanların biyolojisi,ovanın çevresi olur).Örneğin bir habitatta yaşayan belli bir cemiyetteki farklı türlerin bu küçük biyosfere karşı ne gibi tepkileri vardır(Bulunduğu ortamda iş yapmıyorsa orada yaşayamaz.Aldığından çok verenler bitkiler, alıpta hiç vermeyen insan,aldığı verdiğine eşit olan fil ve akbaba gibi canlılar)?Bunların gölge,güneş, toprak pH’sı,donma ve kuraklığa karşı davranışları nasıldır?Ne şekilde yayılıyorlar ve adaptasyon için mikroklimada hangi değişiklikleri yapıyor(İklime göre çiçek,yaprak ve meyve oluşum ilişkilerini düzenleyerek adaptasyonunu sağlıyor)?Ayrıca habitat içerisinde edinilen niş habitat açısından önemi nedir(Kökler rekabete girer,açık kalan yerlerde güneş bitkileri ve bu bitkileri yiyen böcekler yaşar)? Gibi bireyler hakkında bu şekilde ayrıntılı bilgiyi ortaya koyan bilim dalıdır. Örneğin bir habitata hakim olan türün belli aralıklarla 10 tane bireyin üzerinde yapılan ya anatomik ya fizyolojik araştırma sonuçu o habitatın geleceği hakkında kesin bilgiler verir.Diyelim ki hakim tür kızıl çamdır.Kızıl çamın 10 bireyi üzerinde her yıl hücre öz suyu yoğunluğu ölçülürse 10 yıl içerisinde elde edilen sonuç o ekosistemin tümünü ilgilendiren geleceği belirler.Ot ekoloji bir tür ile yapılan çalışmaları kapsamaktadır.Ot ekolojik çalışmalarda bireyin doğal ya da kültürel ortamlarıyla olan ilişkileri de ortaya konulur.Bunu için yapılacak tek şey ya farklı doğa kültürü yaşan aynı türlerin bireylerinde görülen (Antakya’da olduğu gibi parktaki ve ormandaki aynı türün farklı bireyleri üzerinde yapılacak çalışmalarda ortam anlaşılır) anatomik,fizyonomik(morfolojik),fizyolojik ve davranış farklılıklarının ortaya konulması yeterlidir.Çünkü ortamlar iklim,toprak koşulları ve töleransla ilişkileri farklı olduğu için,bu etkilere göre ekolojik ortama biyolojik dinanizm göstermelidir.Buna göre ot ekolojinin asıl konusu birey biyolojisi, yöntemi de bunların habitatlarındaki kontrol ve gözlemlerle elde edilen bilgilerin laboratuarda değerlendirilmesidir. 2)Sinekoloji:Toplum ekolojisi olup buradaki toplum cemiyet kabul edilerek araştırılıyor.Cemiyet oluşumu çeşitli bitki türlerinin süksesyonu ile belli habitatlarda vejetasyonu meydana getirmesiyle başlar. Bilindiği gibi ortamlar sahip oldukları ekolojik koşulların farklılıkları nedeniyle çeşitlilik gösterir.O yüzden vejetasyon doğal olarak farklı yapı,faaliyet ve belli kurallara göre homojen olarak gruplara ayrılır. Hayvanlarda besin için bitkileri takip ettiği için kurulan cemiyet bölge,alan ve habitatların ekolojik koşullarına göre farklı olacaktır.Buradaki esas canlıların ekolojik istekleri değil o istekleri karşılayan ortamın ekolojik koşullarındır.Çünkü ekolojik istekler birbirinden farklı olduğu gibi bir çok değişik faktöre karşıda ekolojik istek vardır.Bazı türler 25oC sıcaklı yeterlidir.Bazı türler 25oC sıcaklı ile atmosferde %60’tan aşağı inmeyen bir nem gereklidir.Yine bazı türler bu ikisinin yanı sıra toprağın daima tarla kapasitesine sahip olmasını ve havanın rüzgarlı olmamasını ekleyerek 4 faktöre istek duyarlar.İşte yer yüzünde bu isteklerim doğrultusunda özelliğe sahip ortamların sayısı oldukça azdır.O nedenle canlılar kendi isteklerinde taviz vererek adaptasyon sağlamalıdır(tölerans).Ancak her canlının töleransı farklı olup farklı yerlere yerleşecekleri için habitat çeşitliliğinin artmasına neden olur.Sinekoloji içinde beklide en güç olay farklı cemiyetleri aynı yerde ve aynı cemiyetlerin farklı yerde görmektir. Ortamlar hiçbir zaman birbirinin aynısı olmayıp benzer veya çok benzer olabilir.Ekolojik koşullarda en küçük bir değişiklik cemiyetin farklılığına neden olabilir.Sinekoloji cemiyetlerdeki hem canlıların çevreyle olan ilişkilerini hem de kendi aralarındaki ilişkileri incelediği için buradaki canlıların ekolojik istekleri,tölerans ve rekabet güçlerini ortaya koymayı amaçlamıştır.Buradaki sonucun her bakımdan türler arasında benzer olacağı ancak benzerlik derecelerinin değişebileceği beklenen sonuçtur. Çünkü ortam koşullarının etkileri de tüm türler üzerinde aynı derecede olmalıdır.Fakat etkileme dereceleri farklı olabilir.Örneğin ortam suyunun ve toprağının özellikleri,bunlara etki edenler ve etki şekilleri,ortamdaki değişimlerin tüm bireylere yansıması durumları,ortama gelen ışık enerjisi ile ortamda ısıya dönüşen bu enerjinin eşit ya da eşitsizliği ve türleri etkileme dereceleri ışığın,sıcaklığın,rüzgarın toprak ya da su örneklerinin analizinden elde edilen faktörleri,türleri topluca etkileme dereceleri,kısaca toplumun yapı ve özelliklerini bir arada inceler.Sinekolojinin asıl konusu da kommunite ve ekosistemlerdir.Fakat yukarıda sayıldığı yöntemi çok yönlüdür. 3)Populasyon Ekolojisi:Her ne kadarda sinekolojinin bir dalı gibi görünsede sinekolojiekosistem ve komminiteleri topluca ele alır.Populasyonlarda bu büyük yaşam ortamının üyesi olduğu için ayırmadan birlikte ele alır.Örneğin bir ormandaki Sinüzyaların(yosun-mantar-yarıçalı-çalı-ağaç katmanlarından her birine verilen isimdir)her biri populasyondur.Bir karınca cemiyeti ve arı kovanındaki bireylerin tümüde aynı şekilde bir populasyondur.Fakat bunlar çok özel yapılı olmalarına rağmen ekosistemin tamamıyla ele alınır.Oysa Populasyon ekolojisi özel olarak Populasyon cemiyetinin yapısını,gelişimini,nüfus artışının hızını,cemiyetin erkeğini kızını,değişimini,davranışını ve bunları etkileyen çevre koşullarını inceler. Populasyon ekolojisinin asıl konusu da habitat ve niş çalışmaları ile istatistiksel yöntemdir.Sonuç olarak ekolojik araştırmalar otekolojide aynı ya da farklı ortam koşullarının bir türün bireylerine tek tek etkisini, Populasyon ekolojisinde aynı ya da farklı ortam koşullarının bir türün tüm bireylerine etkisini, Sinekolojide aynı ya da farklı ortam koşularını çeşitli türlerden cemiyetin tümüne etkisini inceler.

http://www.biyologlar.com/ekolojinin-alt-bilim-dallari

Şişme Deneyi

Jel halindeki kolloid cisimlerin katı hallerini değiştirmeden su alarak hacimlerini ve ağırlıklarını arttırmaları olayına şişme denir. Her sıvı emme olayı şişme değildir, şişmede amaç hacim artışıdır. a) Şişmenin anlamı : Küp şeklinde tahta parçaları ve tebeşir parçaları alınarak ağırlık ve hacimleri saptanır. Değerler tabloya yazılır. Daha sonra parçalar suya atılır ve 30 dakika sonra tekrar ağırlık ve hacimleri ölçülür. Tebeşir parçalarının ağırlıkları ................, ancak hacimleri ..................... Çünkü tebeşir porlu bir yapıya sahiptir ve suya konulunca porların arasındaki hava çıkar, yerine su girerek .................. ......... neden olur. Yani tebeşirde şişme olayı ........................, sadece sıvı emmiştir. Tahta parçalarının ağırlıkları ve hacimleri ............... çünkü tahta parçası kuru iken miseller sıkı sıkıya bir arada tutulur, suya konunca su molekülleri miseller arasına girerek miselleri birbirinden ayırır ve böylece hacim .......................... (Burada şişme teğetsel yöndedir). Dolayısıyla tahta parçasının hem ağırlığının hem de hacminin ............................ olması tahta parçasında şişme olayının olduğunu kanıtlar. b) Şişmenin basıncı: Filtre kâğıdıyla kaplanmış bir cam huninin içine yarıya kadar yumuşak alçı hamuru dökülür ve içine kuru bezelye taneleri konduktan sonra tekrar alçı hamuruyla kapatılıp katılaşmaya bırakılır. Alçı sıvasının Özellikleri: Karışım Suyu .................1 kg alçıya 0,6,0-0,65 lt su. Donma Sonu....................150-180 dakika Kullanım Süresi................60 dakika Konik şekilde donan alçı huniden çıkarılarak bir petri kabına konur ve alçıdaki ........................ alan tohumlar .......................... alçıyı parçalarlar. Bu da bize şişen cismin artan hacimle beraber bir ......................... yarattığını gösterir. c) Şişmenin kantitatif ölçümü: Kuru bir bitki parçasına geçirilen tek halkalardan biri çengelle tutturulur. Tahtanın ucundaki diğer halka küçük bir makaradan geçen ve uç kısmında ağırlık bulunan bir ipliğe bağlanır. Sistemdeki küçük dairenin merkezine tutturulan bir gösterge, üzerinde milimetrik bir kâğıt bulunan büyük bir daireye düşülür ve kâğıda değdiği nokta başlangıç olarak işaretlenir. Şişmesi izlenecek olan parça suya batırılır ve şişme laboratuar süresince milimetrik kâğıttaki göstergenin hareketinden izlenir. Şişme derecesi 15 dakikada bir ibrenin cetvel üzerindeki hareketinden okunarak tabloya kaydedilir ve sonuçlara göre 24 saat sonunda bir grafik çizilir. d) Ölü dokularda şişme ile ilgili hareketler : I - Anizotrop şişme : Açılmış olan çam (Pinus sp.) kozalakları alınarak sıcak su içerisine bırakılır. Bir süre sonra kozalaklar ...........Çünkü kozalak pulunun iç ve dış yüzeyi değişik şişme özelliği gösterir. Helichrysum'un (saman çiçeği) çiçek involukrumları kuru iken açıktır, sıcak suya batırıldığında su emerek hacimlerini .................. ve içeri doğru ......................... Pisum (bezelye) legümenleri alınarak sıcak suya konursa kıvrık olan legümenin ................................. görülür. II - Ölü dokulardaki hareketlerin kağıt modellerle taklidi : Bir saman kâğıdı tabakasından lif yönleri enine ve boyuna olan 2 şerit kesilerek soğuk suda ıslatılır. Fazla suyu bir bezle alınarak zamkla bunlar birbirine yapıştırılır ve alevde kurutulursa enine lifler fazla şiştiği için kuruyunca ............ve ..... ...... .............. görülür. Ayrıca lif yönleri çapraz olan kağıt tabakalarından 2 şerit kesilerek yukarıdaki işlemlere tabi tutulur ve bunların uzama yönleri birbirine zıt olduğundan kuruyunca ........................ bir yapı kazanırlar.

http://www.biyologlar.com/sisme-deneyi

Transpirasyon (Terleme)

Bitkilerin havanın emme basıncından dolayı yaprakları aracılığı ile su buharını dışarı vermesi olayına terleme (transpirasyon) denir. Önemli bir fizyolojik olay olan bu tip su alışverişi kantitatif olarak potometre denilen aygıt ile ölçülür. Dikkat ! Bu laboratuar için her grupta bir adet bilgisayara ihtiyaç vardır. Deneylerin verileri MS Excel’de bir programla değerlendirilecektir. Lütfen laboratuardan önce bilgisayar getirin. Bu yöntemde mümkün olduğunca geniş yapraklı bitkiler kullanılır. Bu deneyde Ligustrum vulgare bitkisi kullanılacaktır. T şeklinde içi su dolu bir cam tüpün üst ucuna bitki dalı sıkıca tutturulur. Tüpün yan ucuna bir kılcal boru takılır. Tüpün alt ucu ise su doldurma aygıtına bağlanır. Tüm aygıt su ile doldurulur, hiç hava kabarcığının kalmamasına dikkat edilir. Çünkü hava su akımının yolunu kesmektedir. Bundan sonra lastik borudaki kıskaç sıkıca kapatılarak bitkinin terlemesi çeşitli şekillerde incelenir. Yapraklar su kaybettikçe T tüpünden su emerler ve emilen suyun yerine kılcal borudan su çekilir. 15 dakika süreyle kılcal borudan eksilen su 1'er dakika arayla cetvelden okunarak tabloya kaydedilir ve grafik çizilir. Deney 3 defa tekrarlanır. 1.​ Normal 2.​ Rüzgâr verilerek(vantilatör kullanarak) 3.​ Yaprak sayısı yarıya indirilerek(her iki yapraktan birinini koparak) 4.​ Buharlı ortam etkisi Sonuç: *​ Ne, nasıl , ne zaman ? *​ Verileri kayıt edin *​ Grafik Çizin *​ Deney hatalarını yazın Potametri sonuçlarını Excel’de değerlendirin Hangi faktöre deneyi etkiledi? nedeni:………………………………………….……………… …………. Kendi grup sonuçlarınızı diğer gruplarla karşılaştırın.

http://www.biyologlar.com/transpirasyon-terleme

Dogal Çevreyi Etkileyen Sorunlar

1. Hava Kirliligi 2. Su Kirliligi 3. Gürültü Kirliligi 4. Görüntü Kirliligi 5. Toprak Kirliligi 6. Hızlı Nüfus Artışı “Tanrı affeder, bazen insanlar da, fakat doga hiçbir şeyi affetmez.” William JAMES 1.Hava Kirliligi: Atmosferdeki toz, gaz, duman, is ve kokunun canlılara zarar verecek boyuta ulaşmasına hava kirliligi denir. Atmosfer; yerden rüzgârla kalkan tozlar, yanan kömür petrol ve odundan çıkan duman, araba egzozlarından çıkan kurşun ve karbon monoksit ve yanan kömürden çıkan kükürt dioksit ile kirlenmektedir. Özellikle fosil yakıtlardan çıkan karbondioksit gazı atmosferde sera etkisi yapmaktadır. Atmosferdeki karbondioksit gazı dünyadan geriye yansıyan uzun dalga ışınlarının hapsedilmesine ve troposferin ısınmasına yol açmaktadır.”Sera etkisi”diye nitelendirilen bu durum atmosferde farklılıklara neden olmaktadır. Deodorantlar, saç spreyleri, parfümler gibi tüplerdeki gazlara itici gücü veren CFC ( Kloroflorokarbon ) gazları ise atmosferde serbest kaldıklarında ozon atomlarını çözerek “ozon tabakasının incelmesine” neden olmaktadır. Bu durumun bir sonucu olarak cilt kanseri riski ve gözlerde katarakt oluşma olaylarında artış gözlenmektedir. Yine atmosfere bırakılan bazı gazlar, bitkilerde fotosentezi yavaşlatıp agaç yapraklarında bozulmalara, tarımsal üretimde azalmalara neden olmaktadır. Özellikle kömürle çalışan termik santrallerin bacalarından hiçbir arıtmaya tabii tutulmadan atmosfere verilen sülfürik asit yagışlarla asit yagmurlarına dönüşmekte; bitkilere ve ormanlara büyük zararlar vermektedir. Yüksek binaların bacalarından çevreye yayılan kükürt dioksit gazı akciger kanserine neden olmaktadır. Hava taşıtları da kirlilige neden olmaktadır. Örnegin Boeing 727 modeli uçak 265.000 kilogram kirli su, 80 kilogram zehirli atık, 5.000 kilogram zehirli hava üretmektedir. Bir jet uçagı 6.000 Volkswagen otomobiline eşit derecede duman çıkararak havayı kirletmektedir. Dünya çevresinde 2000 kilometre uzaklıga kadar olan mesafede 3 milyon kilogram çöp dönmekte ve bu miktar her gün biraz daha artmaktadır. Şehirlerin yer seçiminde yapılan yanlışlıklar ile yüksek katlı binaların rüzgârların önünü kesmesi de hava kirliligine neden olmaktadır. Türkiye’de havayı kirleten tesislerin başında linyit ile çalışan termik santraller gelmektedir. Bu santrallerin kükürt oranı yüksek linyit kömürü kullanmaları temel etkendir. 2000 yılında bu santrallerden atmosfere verilen kükürt dioksit miktarı 2.000.000 ton civarındadır. Yatagan, Soma, Tunçbilek, Afşin-Elbistan gibi şehirlerde termik santraller nedeniyle hava kirliligi üst boyutlardadır. Erzurum, Kayseri, Sivas, Ankara gibi şehirlerde ise evsel ısınma ve daglar arasındaki konum özellikleri nedeniyle hava kirliliginde özellikle kış mevsiminde artış gözlenmektedir. Demir-çelik endüstrisi, Gübre endüstrisi, Çimento fabrikaları, Petrokimya fabrikaları, Deri fabrikaları, Kâgıt ve selüloz fabrikaları, Şeker fabrikaları, Tekstil endüstrisi, Tarımsal mücadele ilacı üreten fabrikalar, Boya fabrikaları ile Termik enerji santralleri hava kirliliginde büyük paya sahiptir. Bursa, İzmit, İzmir, Kırıkkale, İstanbul, İskenderun, Karabük ve Adana şehirlerindeki hava kirliliginde sanayi tesislerinin payı büyüktür. İstanbul, Bursa, Sivas, Çanakkale, Kütahya, Eskişehir ve Diyarbakır Türkiye’nin en kirli kentleri arasındadır. 1952’de Londra’da 3000 insan solunum yetmezligi sonucu olmuştur. 1981’de İspanya’nın Madrid şehrinde yemek yagına karışan zehirli maddeler 340 kişinin ölmesine, 3000 insanın da zehirlenmesine yol açmıştır.1985 yılında Hindistan’ın Bhopal şehrinde kimyasal ilaç üreten bir fabrikadan çevreye yayılan metilizosiyanat gazı 3.000 insanın ölümüne 300.000 insanın zehirlenmesine yol açmıştır. Meksiko şehrindeki Paseo de la Reforma bulvarındaki çiçekler kirli hava nedeniyle çok çabuk öldüklerinden çiçek dikim işi iki ayda bir yenileniyor. Los Angeles’teki bir bulvarda gerçek bitkiler yetişmediginden plastik agaç ve çitler konulmuştur. “Su çetin bir hasımdır. Bütün hataları keşfetmesini bilir ve en küçük yanlışı pahalı ödetir.” J. CHAİLLEY 2.Su Kirliligi: Su kirliliginde; gübrelerin bünyesindeki kimyasallar, tarım ilaçları, petrol ürünleri, radyoaktif atıklar, deterjanlar, rüzgâr ve akarsu erozyonu, kanalizasyon atıkları, çöpler ile is ve duman etkili olmaktadır. Bu kirleticilerin çogu akarsu, göl ve denizlere dökülmektedir. Örnegin denizlere her yıl yaklaşık 200.000 ton petrol, 320.000 ton fosfor, 800.000 ton azot, 60.000 ton deterjan, 21.000 ton çinko, 3900 ton kurşun, 240 ton krom ve 100 ton cıva bırakılmaktadır. ABD’de her yıl denize atılan çöp miktarı 7 milyon tondur. Akdeniz’e yılda 4–5 milyar ton sanayi atıgı dökülmektedir. Bu nedenle pek çok deniz canlısı ölmekte, yaşama ve üreme alanları yok olmaktadır. Dünyanın en büyük tatlı su gölü olan Baykal, kıyılarındaki kâgıt fabrikalarının zehirli atıkları ile kirlenmektedir. Petrokimya sanayi Azerbaycan’ın Sumgayıt şehrini yaşanmaz hale getirmiştir. Hazar Denizine dökülen Volga Nehri, Rusya Federasyonundaki sanayii atıklarının % 40’ını taşımaktadır. Oysa denizler dünya için termostat işlevi görüp, her yıl 3 milyar ton karbondioksiti emerek atmosferi yaşanır kılmaktadır. Yine dünya protein ihtiyacının % 14’ü denizlerdeki balıklardan saglanmaktadır. Denizlerdeki bitki ve hayvan türlerinin 500’ü ilaç hammaddesi olarak kullanılmaktadır. Türkiye’de de su kirliligi üst boyutlardadır. Özellikle hızlı şehirleşmeye baglı olarak evsel ve endüstriyel atıkların su ortamlarına arıtılmadan verilmesi kirliligi artırmıştır. Ayrıca su havzalarındaki yapılaşma ile yapay kimyasalların su ortamlarına karışması da kirliligi artırmaktadır. Porsuk, Ergene, Susurluk, Gediz, Küçük Menderes, Bakırçay, Sakarya nehirleri ile Nilüfer Çayındaki kirlilik had safhadadır. Çevresindeki sanayi tesisleri nedeniyle, Manyas, İznik, Van, Sapanca, Burdur ve Akşehir gölleri de kirlilik tehdidi altındadır. Küçük yerleşim merkezlerinde kanalizasyonun biriktirildigi fosseptik çukurlarından sızan sular, yeraltı sularına karışmaktadır. Sanayii tesislerinin ulaşım kolaylıgı ve su bollugu nedeniyle ova tabanlarını tercih etmesi de ( Bursa, Adapazarı, Balıkesir, Ergene, Gediz ve Çukurova gibi...) yeraltı sularının hızla kirlenmesine yol açmaktadır. Endüstri tesisleri, yazlık konutlar ile turizm tesislerinin belli bir planlama olmadan, kurallara uyulmadan kıyılara kurulması da başta körfezler olmak üzere kıyıların hızla kirlenmesine neden olmaktadır. Bu nedenlerle Haliç, İzmit, Gemlik, İzmir ve İskenderun körfezleri hızla kirlenmektedir.21 Ülkenin atıkları Karadeniz’e taşınmaktadır. Havzasındaki 300 nehirle yılda 500 milyon metreküp endüstriyel ve evsel atık bu denize boşalmaktadır. Aşırı avlanma ve kirlenme nedeniyle Karadeniz’deki balık üretimi 500.000 tondan 100.000 tona düşmüştür. 23 ticari balık türü ise beşe inmiş durumdadır. Türkiye’de 3215 belediyenin yalnızca 141’inde kanalizasyon sistemi vardır. Türkiye’deki atık suların yaklaşık % 78’i arıtılmadan ırmak, göl ve denizlere oldugu gibi bırakılmaktadır. Sulardaki insan saglıgına zararlı maddeler, salgın ve bulaşıcı hastalıklara neden olmaktadır.( kolera, tifo, dizanteri gibi ) Zehirli atıklar oksijen dengesini bozarak göl ve nehirleri yaşanabilir olmaktan çıkarır. Dünyada 1.300.000.000 kişi saglıklı sudan yoksundur. Her yıl 5.000.000 kişi saglıksız sulardan bulaşan hastalıklarla ölmektedir. 10.000.000 kişi kilometrelerce uzaktan su taşımaktadır. Irmak ve göl sularındaki kullanım son 40 yılda iki katına çıkmıştır. Dünyadaki temiz suyun %50’si yalnızca insanlar tarafından kullanılıyor. “Eski haliyle karşılaştırıldıgı zaman topragımız, hastalıktan çürümüş birinin iskeletine benzemektedir. Tombul ve yumuşak tarafları kaybolmuş, geriye çıplak bir ceset / leş kalmıştır.” PLATON 3.Toprak Kirliligi: Nüfus artışına baglı yanlış arazi kullanımının neden oldugu toprak erozyonu toprak kirliliginde ilk sırayı almaktadır. Yanlış ve aşırı ilaç kullanımı, bilinçsiz gübre kullanımı ile endüstriyel atıklar da toprak kirliliginde önemli bir yere sahiptir. Ev ve tesislerin bacalarından çıkan emisyonların asit yagmurları ile topraga inmesi, çöp toplama havzalarındaki atıkların yüzey suları ile derinlere taşınması topragın yapısını tamamen degiştirmektedir. Çogu yerde maden ocaklarının işletilmesi sırasında yüzeye çıkarılan agır metaller de topraga zarar vermektedir. Nükleer atıklar genelde topraga gömülmektedir. Bunlar yeraltı suları ile topraga yayılarak ortamı kirletmekte, canlı yaşamını olumsuz etkilemektedir. Hayvan dışkısı da toprak kirliligine yol açmaktadır. Zira günümüzde kullanılan teknolojiler nedeniyle geçmişte gübre olarak kullanılan bu dışkılar belli alanlarda toplanmaktadır. Anız yakılması da topraga büyük zarar vermektedir. Anız yakılması yangına yol açtıgı gibi, toprak verimini azaltmakta erozyona davetiye çıkartmaktadır. Türkiye’nin en verimli toprakları erozyonla deniz, göl ve çukurlara taşınmaktadır. Normal koşullarda 1 santimlik bir toprak tabakasının oluşması için gerekli süre yaklaşık 250–1000 arasındadır. Görüldügü gibi binlerce yılda oluşan toprak tabakası, erozyonla 15–20 yıl gibi kısa bir süre içerisinde kaybolmaktadır. Sadece Fırat Nehrinin yılda taşıdıgı toprak miktarı 108 milyon ton civarındadır. Türkiye’de erozyona baglı yıllık toprak kaybının 1milyar ton civarında oldugu tahmin edilmektedir. Türkiye akarsu havzalarında çok şiddetli erozyon %36, orta şiddette erozyon %31, hafif erozyon ise %28 civarındadır. Dünyada ise yılda 75 milyar ton toprak erozyonla taşınmaktadır. Erozyon dogal dengeyi bozmakta; canlı ve bitki türlerinin azalmasına neden olmaktadır. Taşınan bu topraklardan dolayı; tarımsal üretim potansiyeli azalmakta, baraj ve sulama sistemleri zarar görmekte, suyolları ve limanlar zarar görmektedir. Bu nedenle erozyon topragın kaybedilmesi, dogal kaynakların tükenmesi demektir. Bundan dolayı tarımsal ve hayvansal ürünlerde büyük açıklar oluşmakta, milyarlarca dolar ödenerek bugday, pirinç, yaglı tohum, et, şeker v.s ithal edilmektedir. Örnegin 1988’de kişi başına düşen bugday üretimi 387 kg iken, 1995’de bu rakam 280 kg’a düşmüştür. Bugdaydaki gerileme % 25’tir.Aynı dönemde pirinç ve susamda yaşanan üretim azlıgı % 34, ayçiçeginde % 43, soyada % 75’tir.Aynı şekilde hayvan sayısı 1987–1995 arasında sıgırda % 21, koyunda % 32, keçide ise % 33 azalma göstermiştir. Erozyon, barajların çok kısa sürede devre dışı kalması demektir. İnsanların aşsız ve işsiz kalması demektir. Oysa bilinmelidir ki toprak üretilemeyen, satın alınamayan çok degerli bir kaynaktır. Şu unutulmamalıdır ki Aşagı Mezopotamya’da Sümer, Akad ve Babil uygarlıkları ile Sarı Irmak boylarındaki Çin uygarlıklarının yıkılmasında susuzluk ve toprak erozyonu çok önemli rol oynamıştır. “Ya bizler kentlerimizin kirlenmesini ortadan kaldıracagız; ya da kentlerimizin kirlenmesi bizleri...” Robert F. KENNEDY 4.Gürültü Kirliligi: Gürültü; istenmeyen ve insanı rahatsız eden ses olarak tanımlanabilir. Teknolojik gelişmenin sonucu olan gürültü gelişmiş ülkelerde tüm çevre sorunları arasında ilk sırayı almaktadır. İnşaatlardaki tadilat ve onarımlar, ulaşım araçları ( uçak, tren, helikopter, motorlu taşıtlar v.s ) elektrikli aletler ( kompresörler, matkap, elektrik süpürgesi, mutfak robotu, hidrofor, havalandırma v.s ) yazlık eglence yerleri, bar ve diskotekler, su ve tüp satıcıları, müzik aletleri gürültüye neden olmaktadır. Trafigin sıkışık oldugu arterler ile trafik ışıklarının geçiş alanlarında minibüs, taksi ve otobüslerin çaldıgı gereksiz kornalar insanları fazlasıyla rahatsız etmektedir. Bu durum başta çocuk, hasta ve yaşlılar olmak üzere tüm insanların ruh saglıgını olumsuz etkilemektedir. Her türlü gürültü işitme saglıgını bozmakta, algılamayı olumsuz etkilemektedir. Son yıllarda kalp ve damar rahatsızlıklarında büyük artış gözlenmektedir. Çogu kez iş performansının azalmasına da neden olmaktadır. Büyük şehirlerde yanlış yapılaşma ve yeşil alan azlıgı da gürültünün rahatsızlık katsayısını artırmaktadır. Yüksek ses ve gürültüden dogal ortamda ki diger canlılar da rahatsız olmaktadır. “Çevresel tehlikeler artık yalnızca kuş meraklılarını ilgilendirmiyor; bu tehlikenin çanları hepimiz için çalıyor.” Frank M. POTTER 5.Görüntü Kirliligi: Teknolojinin gelişmesiyle birlikte görüntü kirliliginde büyük artış olmuştur. Hızlı ve denetimsiz yapılaşma mimari estetikten yoksun binaların artmasına neden olmuştur. İskân izni olmadan yapılan, yapılırken iyi denetlenmeyen binaların kat sayısında, mimari tarzında, dogal çevreyle uyumunda belli bir standart yoktur. Cadde ve sokaklar gelişigüzeldir. Araç giriş ve çıkışına, araç park etmeye çogu kez uygun degildir. Cadde ve sokaklarda araçların çift taraflı park edilmesi, trafik akışını zorlaştırmaktadır. Araçların kaldırımlara çıkması yaya yolunu kapamakta, sokakta araçların çift yönlü park etmesi yaşlı, hasta, çocuk ve özürlülerin geçişlerini güçleştirmektedir. Sıvanmamış, boyanmamış, çatısı olmadıgından inşaat demirleri açıkta kalmış binalar, çatı, balkon ve duvarları istila eden anten ve vericiler; balkonlara asılan çamaşırlar, yıgılan eşyalar... telefon, elektrik ve reklam direkleri, panolar çevre ahengini fazlasıyla bozmaktadır. Yabancı bir ülkedeymiş izlenimi veren alışveriş merkezi, magaza ve dükkân isimleri ile günlük konuşmalarda kullanılan gereksiz yabancı sözcükler fazlasıyla rahatsız edicidir... Carousel, Capitol, Town Center, Galerıa, Fly Inn ( Alışveriş merkezleri ) Show, Flash, Star, Cine 5, Number One, Prima, Discovery Channel ( Televizyon ) Best, Capitol, Energy, Joy, Kiss, Power, Classic, City ( Radyo ) Cınemax, Movıeplex, Pyramıd, Prestıge, Cınepol, Prıncess, Cınemass, Holıdayplex, Rexx, Grandhouse ( sinema ) Fitness Center, Cafe Bar, Fast Food, Shopping Center, Show Room, Travel Agency, Jeans Sportwear, Garden Flower, Catering Service ( şirket ) Academic Hospital, İnternational Hospital, Central Hospital, ( Hastahane ) Square Hotel, The Plaza Hotel, Ritz Carlton, Hotel Princes, ( Otel ) Hey Gırl, Cosmopolıtıan, Amıca, Marıe Claire, Esquire, Formsante,Home Art, Bazaar, Voyager, Capital, Gezi Travel, Country Homes, House Beautiful ( Dergi )...gibi “Dünya üç grup insandan oluşur; sonuçları ortaya çıkaran ve olayları yaratan küçük seçkin bir grup, olup bitenleri seyreden oldukça büyük diger bir grup ve nelerin olup bittigini bilmeyen muazzam bir kalabalık.” M. BUTLER 6.Hızlı Nüfus Artışı: Dünya nüfusu son yüzyılda 1,5 milyardan 6 milyara çıkmıştır. Hızlı nüfus artışı dogal kaynaklar ve çevre üzerinde büyük baskı yaratmaktadır. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde kalkınma hızının, nüfus artış hızının gerisinde kalması pek çok soruna neden olmaktadır. Gelecekte besin kaynakları, enerji ve su kaynakları, toprak, orman ve diger dogal kaynaklar hızla artmaya devam eden dünya nüfusuna yeterli gelecek mi? Mevcut dogal kaynakların böylesine bir tüketime yetmeyecegi çok açıktır. “Dünya, aç oldukları için uyuyamayanlarla, açlardan korktukları için uyuyamayanlar arasında bölünmüş durumdadır.” Paulo FREİRE Zira milyarlarca insan kaynakları giderek tükenen, çevre dengesi bozulan bir dünyada ayakta kalabilme mücadelesi vermektedir. * Yetersiz beslenme, * Saglıksız barınma, * Çocuk ölümleri, * İşsizlik, * Dogal çevrenin kirlenip bozulması, * Egitim hizmetlerinden mahrum kalma * Dogal kaynakların hızla tükenmesi hızlı nüfus artışının neden oldugu sonuçlardan bazılarıdır. “Bir ulusun büyüklügü, nüfusun çoklugu ile degil, akıllı ve erdemli kişilerin sayısıyla ölçülür.” Victor HUGO Günümüzde 500 milyona yakın insan aç ya da kötü beslenmektedir. 200 milyona yakın çocuk temel egitimden yoksundur. 8000 yıl önce 6.000.000.000 hektar olan dünya orman varlıgı % 50 azalarak günümüzde 3.000.000.000 hektara düşmüştür. Dünya ormanlarının % 75’i yüksek risk altındadır. Dünyada her yıl 16.000.000 hektar orman alanı yok edilmektedir. Akdeniz’e kıyısı olan Avrupa Birligi ülkelerinde her yıl 110.000 hektar orman yanmaktadır. Afrika’da her yıl 4,8 milyon hektar, Asya’da ise 4,7 milyon hektar orman yok edilmektedir. Denizlerdeki balıkların dörtte biri aşırı avlanma nedeniyle tükenmiştir. Dünyanın akcigerleri yok oluyor. Doganın 3 milyar yılda biriktirdigi oksijen tükeniyor, besin zincirinin alt halkaları birer birer devreden çıkıyor. Kolera ve sıtma gibi hastalıklar suların kirlendigi fakir bölgelerde hızla yayılıyor. “Önce gelincikleri yolduk, Nar agaçlarını tuttuk kurşuna, Ardından andızları devirdik, Aptallık, bilinçsizlik, bir hiç ugruna Sonra sıra ormanlara geldi, Yüz binlerce dönüm ateş yaktık, Sivas’a kadar gidip bulduk, Dikili tek agaç bırakmadık Şimdi damlarda yanıp söner, İsli lambalar gibi insan gözleri, Daha çok atılacak, it gibi sokaklara, Delik deşik insan ölüleri.” Cahit KÜLEBİ Sonuç olarak çevre sorunlarını en aza indirerek yaşanabilir bir dünya yaratmak elimizdedir. Bunun için: Silahlanma ve savaşa harcanan paralar azaltılmalı, onun yerine yenilenebilir enerji, toplu taşımacılık, dogal dokusu bozulmamış yaşanabilir kentler kurulmalıdır. Tarım alanlarının konut ve sanayi tesisleriyle yok edilmesine izin verilmemelidir. Sulak alanlar, bataklıklar, göller, akarsular, nadir ekosistemler koruma altına alınmalıdır. Sanayii ve santral gazları filtre edilmeden atmosfere bırakılmamalıdır. Denizlere ve okyanuslara milyarlarca kilo çöp ve atık madde atılmasından vazgeçilmelidir. Sular arıtılmadan deniz ve göllere verilmemeli, arıtılan suların bir kısmı yeniden kullanılmalıdır. Enerji üretimi için linyit, fuel-oil, radyoaktif elementler ile çalışan santraller yerine su gücü, rüzgâr ve jeotermal enerji ile çalışan santraller tercih edilmelidir. Çimento fabrikaları, linyitle çalışan termik santraller ve agır sanayi tesislerinin bacalarına katı parçacık ile kirleticileri süzecek filtreler takılmalıdır. Yakıt tasarrufu saglama, bilinçli ısınma ile hava ve çevre kirliliginin zararları konusunda insanlar bilinçlendirilmelidir. Mevcut ormanlar korunmalı, azalan orman varlıgını artırmak için agaçlandırma seferberligi başlatılmalıdır. Araziden ve topraktan yararlanma konusunda insanlar egitilmelidir. Mera hayvancılıgı yerine ahır hayvancılıgı teşvik edilmeli, aşırı otlatılmanın önüne geçilmelidir. Çöpler yerleşim yeri ve su kaynaklarına uzak bölgelerde depolanmalıdır. Çöpler sınıflandırılarak toplanmalı; geri dönüşümü olanlar ( kâgıt, cam, demir v.s ) yeniden kullanılmalıdır. Çöplerden enerji ve gübre üretiminde yararlanılmalıdır. Zehirli, tarımla mücadele ilaçları çok az kullanılmalı, biyolojik mücadeleye önem verilmelidir. Yanlış sulama ve gübreleme yöntemlerinden kaçınılmalı, tarım uzmanlarının bu konudaki öneri ve uyarıları dikkate alınmalıdır. Maden ocakları, çöp toplama alanları toprakla kapatılarak yeşil alanlara dönüştürülmelidir. Orman köylüleri ekonomik ve sosyal yönden desteklenmeli, yeni geçim kaynakları yaratılmalıdır. Motorlu taşıtların egzoz borusuna susturucu takılmalı, toplu taşımacılık metro ile yeraltına indirilmeli, bisiklet kullanımı yaygınlaştırılmalıdır. Kaynak: kursunkalem.com

http://www.biyologlar.com/dogal-cevreyi-etkileyen-sorunlar

Genel biyoloji vize soruları

1.Hücre zarının görevi nedir? - Hücre içi ile hücre dışı arasında madde alış verişini sağlayan esnek, canlı ve seçici geçirgen bir zardır. 2.Endoplazmik retikulum kaç çeşittir ve görevi nedir? - Üzerine ribozom taşıyan granüllü ve granülsüz olmak üzere iki çeşittir. Hücre içinde maddelerin taşınması, depolanması ve kimyasal reaksiyonların yapıldığı yerdir. 3.Sentrozomun görevi nedir? - Kendini çoğaltmak ve bölünme sırasında iğ ipliklerini meydana getirmek. 4.Çekirdeğin görevleri nelerdir? - Metabolizmayı kontrol etmek - Karakterleri oğul canlılara aktarmak. 5.Yaşlanan bitki hücrelerinde bir tek büyük kofulun bulunmasının nedeni nedir? - Bitkilerde metabolizma artığı ürünlerin kofullarda depolanması. 6.Hücre çeperinin yapısı nasıldır? - Selülozdan meydana gelir. Çeper üzerinde kütin, lignin, süberin, kalsiyum ve silisyum gibi maddeler birikerek çeperin farklılaşmasına neden olur. 7.Bitkilerde çiçek ve meyvelerin renklerini ne verir? - Plastidler ve koful özsuyunda bulunan antokyan denilen madde. 8.Hücrenin bölünme nedenlerini yazın. - Hücre yüzeyini artırmak ve hacmini küçültmek için -Hücrenin büyümesi çekirdeğin etki alanını sınırlar. Çekirdeğin etki alanını artırmak için hücre bölünür. 9.Kloroplast ve mitokondrinin ortak özellikleri nelerdir? - Çift zarlıdırlar - Kendilerine ait DNA’ları vardır. ATP’nin sentezlendiği yerlerdir. 10.Mitoz olayının en önemli sonucu nedir? - Hücreden hücreye kalıtsal devamlılığı sağlar. Mitoz sayesinde, yeni meydana gelen hücreler ana-baba hücrenin sahip oldukları yeteneğin aynısına sahip olurlar. Bu da kendini eşleyen DNA moleküllerinin her oğul hücreye tam bir takım halinde geçmesiyle mümkün olur. 11.Ökaryot hücrelerde hücre bölünmesi hangi iki evreden oluşur? - Mitoz olarak adlandırılan çekirdek bölünmesi ve sitokinez olarak adlandırılan sitoplazma bölünmesi. 12.Mitoz bölünmenin safhalarının isimleini sırasıyla yazın. - Profaz, metafaz, anafaz, telofaz 13.İnsan gametinde kaç kromozom bulunur? - İnsan gametinde 23 kromozom bulunur? Bunların kaç tanesi otozom, kaç tanesi gonozomdur? - İnsan gametinde 23 kromozom bulunur. Bunlardan 22 tanesi otozom, 1 tanesi gonozomdur. 14.İnsanlarda erkeklerin ve dişilerin vücut hücrelerindeki kromozom formülünü yazınız. - Erkeklerde (44 + XY), Dişilerde (44 + XX) 15.Bitki hücresinin mitoz bölünme sırasında ara plağı ile ikiye bölünmesinin nedeni nedir? - Hücre zarının dışında selüloz çeperin bulunması. 16.Mayoz bölünme hangi hücrelerde görülür? - Üreme organlarında üreme ana hücrelerinde (Yumurtalık ve testislerde) görülür. 17.Mayoz bölünme ile ne sağlanır? - Dölden döle kromozom sayısının sabit kalması korunur. - Gen çeşitliliğine sebep olur. 18.Oogenezde aktif olmayan hücrelere ne ad verilir? - Kutup hücreleri. 19.İnsanlar ve amipler arasında mitoz bölünme hangi yönden farklıdır? - İnsanlarda mitoz bölünme büyüme, gelişme ve eskiyen yerlerin onarımını sağlar. Amiplerde mitoz bölünme çoğalmayı sağlar. 20.Bir insanın bazal metabolizması ölçülürken hangi şartlara dikkat edilmelidir? - En son alınan besinin ölçme işleminden 12 saat önce alınmasına - Ölçme sırasında kişinin tam dinlenme halinde tutulmasına - Ölçme sırasında ortam sıcaklığının belirlenmesine - Vücut yüzeyinin hesaplanmasına 21.ATP’nin molekül yapısı nasıldır? - Adenin denilen azotlu bir organik baz, Riboz denilen 5 karbonlu bir şeker ve üç fosfat grubundan yapılmış bir moleküldür. 22.ATP sentezi kaç yolla olur? - Oksijenli solunum - Oksijensiz solunum - Fotosentez 23.Eğer organizmalar enerjiyi karbonhidratlarda değil, ATP de depolasalardı ne gibi problemler olurdu? - Hücre içi daha asidik olurdu. - Fosfor şu an bulunduğundan daha çok kullanılırdı. 24.Bir nükleotidin yapısında 5 karbonlu şekerle azotlu organik bazın oluşturduğu kısma ne denir? - Nükleozit 25.mRNA’nın görevi nedir? - Hücredeki RNA miktarının % 5’ini oluşturur. DNA da bulunan genetik bilgiyi belli şifreler (kodon) halinde çekirdekten sitoplazmaya aktarır. 26.Hücre hayatında DNA’nın iki önemli görevini açıklayın. - Temel hücresel görevleri kontrol etmek - Genetik direktiflerin oğul döllere aynen iletilmesini sağlamak. 27.DNA modelinden faydalanılarak hangi biyolojik olaylar açıklandı? - DNA’nın hücre bölünmesinden önce kendini nasıl eşlediği - Protein sentezi için nasıl şifre taşıdığı - Mutasyonun nasıl meydana geldiği açıklandı. 28.Genetik şifre nedir? Genetik şifre bütün canlılarda aynı mıdır? - DNA’dan gönderilen hücre içindeki bütün olayları etkileyen mesajlara denir. - Genetik şifre her canlıda farklıdır. 29.DNA’nın neden mRNA gibi bir aracı yardımıyla çalışmak zorunda olduğu düşünülür? - DNA büyük bir molekül olduğu için çekirdekten dışarı çıkmaz. Proteinler çekirdek dışında, endoplazmik retikulum boyunca dağılmış olan ribozomlarda sentezlenirler. Direktiflerin çekirdekten sitoplazmaya taşınabilmesi için bir aracıya ihtiyaç vardır. 30.tRNA’nın protein sentezindeki görevi nedir? - tRNA hücre içindeki Amino asitleri tanır ve bunları proteinlerin sentezlendiği ribozomlara taşır. 31.DNA’nın Replikasyon yapması hücre bölünmesi açısından neden önemlidir? - Hücre bölünmesi ile özellikler yeni hücrelere geçer. Bir türün bütün bireylerindeki hücreler aynı tip ve sayıda kromozoma sahip olur. 32.Virüsler, canlılara has özelliklerden hangilerine sahiptirler? - DNA veya RNA içermeleri - Konak hücre içinde üremeleri - Mutasyona uğramaları - Üremeleri sırasında yeni gen kombinezonları oluşturmaları 33.Virüslerin çoğalmasını hangi faktörler sınırlamaktadır? - Virüslerin üremeleri konak hücrelere yayılma ve orada çoğalma yetenekleri ile sınırlıdır. 34.DNA içeren virüslere örnek veriniz? - Bakteriyofaj, çiçek hastalığı, suçiçeği ve uçuk (herpes) virüsü. 35.RNA içeren virüslere örnek veriniz? - Tütün mozaik virüsü, çocuk felci, grip, AİDS, kızamık, kabakulak ve patates, salatalık, marul bitkilerinde hastalık yapan virüsler. 36.Virüslerle mücadele etmek neden zordur? - Çeşitleri fazladır, - Çok küçüktürler - Antibiyotikten etkilenmezler. - Çabuk ürerler ve konakçı canlıyı kullanırlar. 37.Işık enerjisi kullanarak besin sentezleyen bakteriler nasıl adlandırılır? - Fotoototrof bakteriler 38.Şekillerine göre bakterilerin isimlerini yazın. - Yuvarlak (Coccus), çubuk (bacillus), spiral (spirillum), virgül (vibriyon) 39.Bakteriler oksijen ihtiyaçlarına göre nasıl adlandırılırlar? - Oksijen varlığında yaşayanlar (aerob bakteri), oksijensiz ortamda yaşayanlar (anaerob bakteri), her iki ortamda da yaşayanlar (geçici aerob ve geçici anaerob bakteriler) 40.Bakterilerde solunum enzimleri nerelerde bulunur? - Sitoplazmada veya hücre zarında bulunur. 41.Bakteri populasyonunda geometrik dizi şeklinde çoğalma neden sürekli olmaz? - Bakteriler çoğalmaları için ortamdaki su ve besin maddelerini bitirirler. Bu sırada ortamda alkol ve asitli bileşiklerle beraber zehirli atıklar da meydana gelir. Bu durum bakterilerin sayıca artışını engeller. 42.Bakterilerde endospor nedir ve hangi şartlarda meydana gelir? - Endospor bakteri sitoplazmasının su kaybederek büzülmesi ve etrafının dayanıklı bir zarla çevrilmesiyle bakterinin içinde oluşur. Bu olay üreme değildir. Bakterinin elverişsiz ortamlarda uzun zaman canlı kalabilmesini sağlar. Endospor yüksek sıcaklıkta ve kurak ortamlarda oluşur. 43.Ototrof ve saprofit bakterilerin parazit bakterilere üstün olmasını sağlayan özellik hangisidir? - Gelişmiş enzim sistemine sahip olmaları. 44.Prokaryot bir hücredeki protein sentezinin ökaryot hücreye göre daha hızlı olmasının nedeni nedir? - Çekirdek zarının bulunmaması. 45.Tatlı sularda yaşayan bazı bir hücrelilerdeki Kontraktil kofulların temel görevi nedir? - Fazla suyu aktif taşıma yaparak difüzyonun tersi yönde boşaltmak. 46.Çok hücreli organizmalarda doku, organ ve organ sistemlerine niçin ihtiyaç duyulur? - Organizmanın bütünlüğünün devamı için - Enerjinin korunumu için. 47.Hücrelerin özelleşmesi bir canlıya nasıl üstünlük sağlar. - Enerjinin daha verimli kullanılmasına yol açar. - İri parçalar halinde besinlerden yararlanma imkanı doğar 48.Çok hücreli organizmaların gelişimine bağlı olarak, bir hücreli organizmalarda bulunmayan ne gibi bir özel problem vardır? - İç çevreden atıkların uzaklaştırılması - Besin maddelerinin bütün hücrelere dağıtılması - Organizmanın kendini eşleme olayı - Hücre içi ve hücreler arası kontrol ve koordinasyon. 49.Özelleşmiş hücre nedir? - Belirli görevleri yapmak üzere farklılaşmış, şekil ve yapı bakımından benzer hücrelerdir. Kas ve sinir hücreleri özelleşmiş hücrelerdir.Özelleşmiş hücreler dokuları, organları ve sistemleri meydana getirir. 50.Aktif taşımanın özellikleri nelerdir? - Enerji harcanır - Taşıma az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğrudur - Canlı hücrelerde görülür. - Enzimler kullanılır. 51.Pasif taşımanın özellikleri nelerdir? - Enerji harcanmaz - Taşıma çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğrudur. - Canlı ve cansız hücrelerde görülür. - Sıcaklık ve hareket difüzyonu artırır. 52.Hücrenin çok yoğun ortama konması halinde su kaybetmesi olayına ne ad verilir? - Plazmoliz. 53.Hücrenin az yoğun ortama konması halinde su alarak şişmesi olayına ne ad verilir? - Deplazmoliz 54.Büyük moleküllü katı maddelerin hücre içine aktif taşıma ile alınmasına ne denir? - Fagositoz 55.Büyük moleküllü sıvı maddelerin hücre içine aktif taşıma ile alınmasına ne denir? - Pinositoz 56.Deplazmoliz halindeki bir bitki hücresini saf suda bekletmeye devam edildiğinde koful sürekli su alarak büyür ve sitoplazmayı hücre çeperine doğru iter bu olaya ne denir? - Turgor 57.Bitki hücrelerine giren suyun hücrenin içinden dışına doğru yaptığı etkiye ne denir? - Turgor basıncı 58.Doğadaki canlıların özelliklerine, yaşayışlarına ve akrabalık derecelerine göre gruplandırılmasına ne denir? - Sınıflandırma (Taksonomi), 59.Ortak bir atadan gelen, yapı ve görev bakımından benzer özelliklere sahip, yalnızca kendi aralarında serbestçe üreyebilen ve verimli (kısır olmayan) yavrular oluşturan bireyler topluluğuna ne denir? - Tür 60.Sınıflandırmada kullanılan basamaklar (sınıflandırma) en küçük topluluktan en büyüğüne doğru nasıl sıralanır? - Tür, cins, familya, takım, sınıf, şube, alem olarak sıralanır. 61.Sınıflandırmada alemden türe doğru inildikçe birey sayısı ve ortak özellikler nasıl değişir? - Birey sayısı azalır, ortak özellikler artar. 62.Sınıflandırmada türden aleme doğru çıkıldıkça birey sayısı ve ortak özellikler nasıl değişir? - Birey sayısı artar, ortak özellikler azalır. 63.Havanın serbest azotunu yakalayarak toprakta azotlu bileşikleri oluşturan ve toprağın verimini artıran canlı grubu hangisidir? - Mavi-yeşil algler. 64.Basit bölünme ile çoğalan ve basit beslenme ihtiyaçları olan öncü organizma hangisidir? - Mavi-yeşil algler. 65.Bakterilerin antibiyotiğe ve kimyasal maddelere karşı kazandığı direnci nesiller boyu aktaran DNA kısmına ne denir? - Plazmid 66.Heterotrof bakteri çeşitlerinin isimleri nedir? - Parazit bakteriler - Saprofit (Çürükçül) bakteriler. 67.Güneş enerjisini kullanmadan inorganik maddeleri oksidasyonla elde ettikleri enerji ile su ve karbondioksitten besin üreten bakterilere ne denir? 68.Protozoaların çeşitleri nelerdir? - Kamçılılar (flagellata), Kökayaklılar (Rhizopoda), Sporlular (sporozoa), Sililer (cilliata) 69.Protistlerden olan öglenanın özelliği nasıldır? - Kamçılı olduklarından hareketlidirler bu nedenle hayvan olarak değerlendirilirken, klorofil taşıdıklarından dolayı da bitki olarak değerlendirilirler. 70.İnsanlarda uyku hastalığına sebep olan ve Çeçe sineği tarafından taşınan sporlu canlının adı nedir?

http://www.biyologlar.com/genel-biyoloji-vize-sorulari

Işık Şiddeti

Bitki ışık kaynağından farklı uzaklıklara konarak, ışığın gücünün 3, 1.5 ve 0.75 Klux olması sağlanır bu ışığın fotosenteze olan ışık etkisi görülecektir. Elde edilen değerler tabloya yazılarak grafik çizilecektir. 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.

http://www.biyologlar.com/isik-siddeti

Ototrof canlıların Işık enerjisini kimyasal enerjiye nasıl dönüştürdüklerini tüm basamaklarıyla açıklayınız.

Ototrof canlıların Işık enerjisini kimyasal enerjiye nasıl dönüştürdüklerini tüm basamaklarıyla açıklayınız.

Bitkiler ve algler günes ışığını kullanarak besinlerini kendileri üretir. Kendi besinlerini kendi sentezleyen, su (H2O), karbondioksit (CO2) ve inorganik tuzlardan organik maddeyi oluşturan, enerjiyi bu organik bileşiklerde depolayan canlılardır. Kendi içinde: Fotosentetik ototroflar. (Fototroflar) Biyokimyasal olaylar için gereksinim duydukları enerjiyi güneş ışınlarından, fotosentezle sağlayan canlılardır. Örn : Yeşil ve mor bakteriler. Kemosentetik ototroflar. (Kemotroflar) Kendileri için gerekli olan enerjiyi amonyak (NH3),hidrojensülfür (H2S) gibi belli organik maddeleri oksitleyerek, kimyasal yoldan, kemosentezle sağlayan canlılardır. Örn : Nitrit,nitrat ve demir bakterileri. Fotosentez, bitkilerde ışık enerjisi kullanılarak organik bileşiklerin üretilmesidir. Yeryüzündeki her canlı, metabolizma etkinlikleri için gerekli olan enerjiyi temelde üç yoldan sağlar. Fotosentetik organizmalar, ışık enerjisinden yararlanarak enerjiyi depolarlar ve organik bileşikler üretebilirler. İlk kez 1771 yılında Joseph Priestley, bitkiler tarafından dışarı verilen oksijenin hayvanlar tarafından kirletilen havayı temizlediği fikrini ortaya atmıştır. Daha sonra 1779'da Jan Ingenhousz havanın temizlenmesinin yeşil bitkiler tarafından ışıkta yapıldığını açıklamıştır. 1804 yılında De Saussure fotosentez esnasında eşit hacimde CO2 ve O2 alış verişi olduğu, buna benzer eşit hacimde bir gaz alış verişinin solunum esnasında da meydana geldiğini ileri sürmüştür. Yirminci yüzyılın başlarında tek hücreli yeşil su yosunlarında (Chlorella vulgaris) fotosentezle ilgili araştırmalar Warburg tarafından yapılmıştır. Genel Fotosentez denklemi: nCO2 + 2nH2O + Işık enerjisi → (CH2O)n + nO2 + nH2O Ancak heksoz şekerleri ve nişasta ana ürünler olduğundan, genelde aşağıdaki spesifik (basit) denklem fotosentezin ifadesinde kullanılır: 6CO2 + 12H2O + Işık enerjisi → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O + 673 Kalori Havadaki karbondioksit güneş enerjisi kullanılarak, nişasta ve diğer yüksek enerjili karbonhidratlara dönüştürülür. Karbon kullanıldıktan sonra ortaya çıkan oksijen ise havaya bırakılır. Bitki daha sonra besine ihtiyaç duyduğunda bu karbonhidratlarda depoladığı enerjiyi kullanır. Bu bitkilerle beslenen canlılar da bitkide bulunan karbonhidratlardan enerji ihtiyaçlarını karşılarlar. Fotosentez olayının meydana gelebilmesi için gerekli olan maddeler, ışık, klorofil, karbondioksittir. Yeşil bitkilerin havadan aldıkları CO2 yi topraktan aldıkları su ile birleştirip glikoz yapmaları ve oksijen vermeleri olayına fotosentez denir. Olay sadece klorofilli hücrelerde ve ışıklı ortamlarda gerçekleşir. FOTOSENTEZ REAKSİYONLARI ve AŞAMALARI Bu reaksiyonlar iki kademeden oluşur. Birinci kademede ışık kullanılarak, ikinci kademe için gerekli olan ATP ve NADPH2 ler üretilir. 1. Işıklı Devre Reaksiyonları Bu devre kloroplastın zar katmanları içinde yani granalar’da gerçekleşir. Işık mutlaka gereklidir ve iki şekilde meydana gelir. Devirli fotofosforilasyonda; sadece 2 ATP sentezlenir. Herhangi bir madde tüketimi görülmez. Elektronlar aynı klorofile geri döner. Devirsiz fotofosforilasyonda; hem klorofil-a hem de klorofil-b görev yapar. H2O parçalanır (fotoliz olayı). Devirsiz fotofosforilasyonda bir defa elektronların aktarılması sonucunda 1 ATP, 2 NADPH2 ve 1 O2 molekülü oluşur. 2. Karanlık Devre Işığın kullanılmadığı, enzimatik reaksiyonlar evresidir. Bundan dolayı karanlık devre denir. Ama olayları yine ışıklı ortamda olur. Çünkü ışıklı devreye bağlıdır. Kloroplastın sıvı kısmında gerçekleşen bir karbon döngüsüdür. Işıklı devreden getirilen hidrojenlerle CO2 indirgenir ve organik bileşikler sentezlenir. Gerekli aktivasyon enerjisi ise, yine ışıklı devreden gelen ATP lerle sağlanır. Karanlık devre reaksiyonlarında mutlaka CO2 gerekli olup, bu safha sıcaklık değişmelerine karşı hassastır. Çünkü enzimler katalizör olarak görev yapar. Bir molekül glikozun sentezlenebilmesi için 6 molekül CO2 nin tutulması gerekir. 1 CO2 için 3 ATP ve 2 NADPH2 gerekli olduğuna göre; 1 glikoz için 18 ATP ve 12 NADPH2 gerekir. Bunun için ise, ışıklı devre olaylarının 6 defa tekrarlanması gerekir. FOTOSENTEZ HIZINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER 1. Dış Faktörler a. Işık Şiddeti : Karanlık ortamda bitki klorofil taşısa bile fotosentez yapamaz. Işık seven bitkilerin fotosentezi ışık şiddeti arttıkça artar, gölge bitkilerinde de ışık şiddeti arttıkça fotosentez hızı biraz artar, ancak ışık bitkilerine oranla artış daha azdır. b. Işığın Dalga Boyu : Beyaz ışık birden fazla ışığın birleşmesi sonucunda oluşur. Bitkiler ışığın bazı dalga boylarını emerken (soğururken) bazılarını yansıtırlar. Fotosentezde en çok kırmızı ve mor ışık, en az ise yeşil ışık soğrulur. Tüm diğer mücevher ve takı fırsatları için tıklayın ! c. Ortamın Sıcaklığı : Fotosentez enzimler sayesinde gerçekleştirilir. Proteinler ısıdan etkilenirler. Bundan dolayı fotosentez sıcaklıktan enzimler gibi etkilenir. d. CO2 Yoğunluğu : Bitkilerde CO2 yi devreye sokan fotosentez enzimleridir. Enzimlerin hız kapasitesi sabittir. Bundan dolayı CO2 miktarı arttıkça fotosentez hızı artar, fakat belli bir noktadan sonra sabit kalır. e. Mineral Tuzlar Mg : Klorofilin yapısında olduğundan dolayı çok fazla olması fotosentezi hızlandırır. P ve Ca : Enzimleri aktive ettiklerinden dolayı bunların artması fotosentezi hızlandırır. Fe : ETS elemanlarının yapısına girdiğinden ve klorofil sentezinin ara reaksiyonlarında kullanıldığından dolayı demirin çok olması fotosentezi hızlandırır. Ayrıca; amino asit, vitamin ve organik baz gibi moleküllerin sentezinde mineraller harcandığı için, yetersiz mineral ortamında bitki gelişmesi yavaşlar. 2. Kalıtsal Faktörler Bitkinin yaprak genişliği ve kalınlığı, yaprak sayısı, stomaların sayısı ve sıklığı, kutikula tabakasının kalınlığı, sitoplazmanın su miktarı, kloroplast sayısı ve enzimatik etkenlerdir. KEMOSENTEZ Bazı bakterilerin klorofil gibi yapıları bulunmadığından güneş enerjisinden faydalanamazlar. Dışarıdan organik besin de almazlar. Bu organizmalar yaşadıkları ortamdaki inorganik maddeleri oksitleyerek enerji kazanırlar. NH3 + O2 ® NO2(Nitrit) + H2O + K.cal. (Enerji Eldesi) Bu enerjiyi su ve karbondioksitin birleştirilmesinde kullanır, kendilerine lazım olan organik besin maddelerini yaparlar veya doğrudan ATP sentezlerler. İşte kimyasal enerjiden faydalanarak organik besinler yapılması olayına kemosentez adı verilir. Her türün oksitlediği madde farklı olabilir. Buna göre bakteri isimleri oluşturulmuştur. En çok oksitlenen maddeler, NH3, S, H2S, NO2, N2 dir. H2O + CO2 + K.cal. ® Glikoz + O2 (Besin Sentezi) ADP + Pi + K.cal. ® ATP + H2O (Kemosentetik Fosf.) Bu tür bakteriler yaşadıkları ekosisteme oksijen bakımından katkıda bulunmazlar. Çünkü ürettikleri kadarını tüketirler. Fotosentez Enerji Dönüşümleri (Fotosentez-Solunum) Organik evrim teorisine göre ilkel atmosferde yer alan CO2, H2O, H2,NH3,CH4, vb. gibi moleküller şimşek,yıldırım ve u.v ışınların etkisiyle basit organik moleküller haline dönüştü. (Atmosferde oksijen yoktu.) Şimşek+Yıldırım CO2+H2O+H2+NH3+CH4 Basit organik moleküller O2’siz atmosfer Oluşan organik maddeler yağmur suları ile karaya taşınıp , ısı ve u.v etkisiyle karmaşık kompleks moleküller haline dönüştüler. (Karada) ısı+U.V Basit organik moleküller Karmaşık organik maddeler. O2’siz atmosfer Yer kabuğunda oluşan komplex maddeler yağmur suları ile denizlere taşındı. Denizlerde u.v etkisiyle komplex moleküllerden sayısız ve karmaşık reaksiyonlarla ilk canlılığın temeli atıldı ve ilkel hücreler (Koaservat) oluştu. (Denizlerde) ısı+U.V+Enzimsel maddeler Komplex organik maddeler İlkel hücre (Koaservat) O2’siz ortam İlk canlı oksijensiz ortamda oluşmuştur. İhtiyaç duyulan organik maddeler cansız ortamda inorganik koşullarda sentezlenmekte ve bol miktarda bulunmaktadır. İlkel hücre ihtiyacı olan enerjiyi ortamdaki organik moleküllerden oksijensiz solunumla elde etmekteydi. Bu mekanizma günümüze kadar gelmiştir.(Fermantasyon) İlkel hücre Organik madde Basit organik ve inorganik madde+Enerji Enzim Not:Bu yöntemle elde edilen enerji ilkel hücreler için yeterlidir.İlkel hücrelerden bazıları sahip olduğu enzimlerle kendi organik maddelerini inorganik maddelerden üretebilme yeteneğine sahip oldular. Bunun en ilkel şekli kemosentezdi zamanla fotosentez gelişti. İleri hücre formları İnorganik maddeler Organik maddeler Kemosentez ve Fotosentez Fotosentezin ortaya çıkışıyla: 1-O2 üretimi sağlanarak ozon (O3) oluşumu gerçekleşmiştir. Ozon U.V ışınlar atmosferin üst katmanlarında tutmuş, böylece canlılar önce deniz (su) yüzeyine sonra karaya çıkışını sağlamıştır. 2-O2 üretimi ile O2 li solunumum başlamasına olanak tanımış , enerji üretiminin artması ile canlıların fizyolojik karakterlerinde artmaya ,özelliklerinin çeşitlenmesine, sayılarının ve çeşitlerinin artmasına neden olmuştur. 3-Oksijenin yüksek oksidasyon yeteneği nedeni ile; O2 yi etkisizleştirip kullanımını sağlayan enzim taşımayan canlıların hızla azalmasını ,O2 yi kullanabilen canlıların ise hızla çoğalarak sayılarının artmasını sağlayan doğal seleksiyonu başlatmıştır. 4-O2 nin üretimi ile inorganik ortamdaki organik madde üretimi engellenmiş , fotosentez canlılar için en önemli organik madde üretim mekanizması olmuştur. Not: Fotosentezden önce (ozon oluşmadan) organik madde sentezi için gerekli enerji u.v , şimşek , yıldırımlarla gerçekleşirken , fotosentezde madde sentezi için gerekli enerji güneşin görünür ışınları (450-760n.m) ile gerçekleşir .Ozon bu ışınların geçişine engel değildir. Not: Bugün yaşayan bütün canlılar (Kemosentetik ler hariç) ihtiyaç duydukları organik besini ve oksijeni fotosentezden karşılarlar. Ortamda, aşağıdaki yapılardan biri varsa, fotosentez gerçekleşir. Klorofil-Kloroplast-Özümlem parankiması-Parankima dokusu-Yaprak-Bitki Fotosentezin özgün olayları ■6CO2 + 6H2O (Işık/Klorofil) C6H12O6 + 6O2 ■Kloroplastta gerçekleşir. ■Fotosentetik ototroflarda görülür. ■Hammaddeler CO2 ve H2O dur.(Bakterilerde H ve H2S kullanılır) ■Ürünler glikoz ve O2 dir.(Bakterilerde O2 yerine S oluşur) ■Işıkta gerçekleşir. ■Anabolik reaksiyonlarıdır. ■Hidrojen akseptörü NADP dir ■İnorganik madde organik maddeye dönüşür. ■Işık enerjisi kimyasal bağ Enerjisine dönüşür ■Fotofosforilasyon la ATP sentezi yapılır. ■Klorofil ve su elektron kaynağıdır.(Bakterilerde H ve H2S, elektron ve H kaynağı olarak rol alır) ■Elektronların son alıcısı klorofil ve NADP dir. ■Canlıda ağırlık artışı olur. ■Sentezlenen ilk ürünler karbonhidratlardır. Bakteriyel fotosentezin özellikleri ■Sitoplazmada gerçekleşir ■Klorofiller sitoplazmik zar katlanmaları olan tilakoidlerde yer alır ■H ve elektron kaynağı olarak H2 veya H2S kullanılır ■Işık gereklidir ■Yan ürün olarak O2 oluşmaz ■Anaerobiktirler Protista ve bitkilerde gerçekleşen fotosentezin özellikleri ■Kloroplastlarda gerçekleşir ■Klorofiller kloroplastlardaki granalarda yer alır ■H ve elektron kaynağı H2O dur ■Yan ürün olarak O2 oluşur ■Işık gereklidir Fotosentezin evreleri: A-Işık evresi reaksiyonları a-Devirli fotofosforilasyon: Özellikleri: ■Işık varlığında gerçekleşir ■Granalarda gerçekleşir ■Enzim görev almaz ■Elektron kaynağı klorofildir ■ e.t.s ye aktarılan her elektrona karşılık 1 ATP sentezi gerçekleşir ■Klorofilden e.t.s ye aktarılan elektronlar yine aynı klorofil tarafından tutulurlar ■Bu seride sadece karanlık evrede kullanılmak üzere ATP sentezi gerçekleşir b-Devirsiz fotofosforilasyon: Özellikleri: ■Işık varlığında gerçekleşir ■Granalarda gerçekleşir ■Enzim görev almaz ■Elektron kaynağı PS1,PS2 ve H2O dur ■İki, pigment sistemi görev alır ■Suyun iyonizasyonu ve O2 nın oluşumu bu döngüde gerçekleşir ■Karanlık evrede kullanılacak ATP ve CO2 nin redüklenmesinde kullanılacak H ler bu evrede üretilir. (ATP ve NADPH2 ler üretilir) ■Ps1 ve Ps2 nin dört kez indirgenme - yükseltgenme olayına karşılık sistemde 3 ATP,2 NADPH2 ve 1 O2 sentezlenir Genellemeler: -Işık evresi reaksiyonlarında ihtiyaç duyulanlar: 1-Işık 2-ADP+Pi 3-NADP 4-Klorofil 5-H2O 6-e.t.s -Işık evresi reaksiyonlarında açığa çıkanlar: 1-ATP 2-HADPH2 3-O2 B-Karanlık evre reaksiyonları: Özellikleri: ■Kloroplastlarda stroma da meydana gelir ■Enzimler rol alır ■Isı,Ph,Substrat miktarı,İnhibitör ve aktivatörlerden etkilenirler ■CO2 nin kullanıldığı evredir ■1 CO2 için bu evrede ışık evrelerinde üretilen 3 ATP ve 2 NADPH2 kullanılır(1 glikoza karşılık 18 ATP ve 12 NADPH2 kullanılır) ■ e.t.s rol almaz ■CO2 yakalayıcısı olarak Ribuloz difosfat (Pi-5C-Pi) rol alır ■Işığa ihtiyaç duyulmaz ■Glikoz,sukroz,nişasta,a.asit,gliserol vb. organik maddelerin üretildiği evredir Fotosentezin şematize edilmesi Fotosentez reaksiyonlarında elde edilen ürünlerdeki C,H ve O kaynakları aşağıdaki gibidir. 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 CO2: Glikozdaki C ve O kaynağıdır H2O: Glikozdaki H ve serbest kalan O2 kaynağıdır Fotosentezle ilgili grafik ve deneyler Fotosentez: Fotosentez reaksiyon hızını etkileyen faktörler: 1-Işık 2-Klorofil 3-CO2 4-H2O 5-Isı 1-Işık faktörü ■Temel enerji kaynağıdır. ■Işık evresinde rol oynar. ■Dalga boyu ve şiddeti önemlidir. a) Işığın dalga boyu:Fotosentez dalga boyunun 400-750 nm olduğu aralıkta gerçekleşir. Klorofil tarafından mor ışık daha fazla soğurulur ancak fotosentezin reaksiyon hızı kırmızı ışıkta fazla yeşil ışıkta en az değerdedir PS1,PS2 yükseltgenmesinde ve H2O nun iyonizasyonunda farklı dalga boylarında ışığa ihtiyaç olduğu için fotosentezin hızı beyaz ışıkta daha fazladır. b) Işığın şiddeti: Belirli bir ışık şiddetine kadar reaksiyon hızı artar. Ancak ışık şiddeti güneş(ışık) ve gölge bitkilerinde fotosentez reaksiyon hızı üzerine etkisi farklıdır Not:Işığın fotosentez için gerekli enerji kaynağı olmakla beraber klorofilin sentezi içinde ışığa ihtiyaç vardır. Mg Öncül madde Porfirin Mg-porfirin (Karanlıkta gerçekleşir.) ( Fe , Enzim ) MG-porfirin Öncül-klorofil Klorofil Işık Klorofil sentezi (Kısaca) Enzim / Işık ( C , H , O , N ) + Mg 1 mol Klorofil Fe katalizör 2-CO2 faktörü ■Karanlık evre reaksiyonlarında görev alır. ■Glikozun yapısına katılır. Atmosferde % 0,03 oranında bulunan karbondioksit % 0,3 ‘e kadar artırınca reaksiyon hızı artar CO2 nin miktarını daha fazla artırmak reaksiyonu hızlandırmaz. 3-Isı faktörü ■Karanlık evre reaksiyonlarında etkendir. ■Optimal ısı 35 derecedir. (Türe göre değişir.) ■Fotosentezin enzimatik reaksiyonlardan olması nedeniyle ısıya karşı duyarlıdır. 4-Su faktörü ■Güneşten gelen fazla ısının terleme ile uzaklaştırılmasında görev alır. ■Karbondioksitin redüklenmesinde kullanılan H lerin kaynağıdır. ■Atmosferin O2 kaynağıdır. ■Devirsiz fotofosforilasyon da kullanılır. ■Enzimatik reaksiyonların gerçekleşmesi için gerekli ortamı oluşturur. Not:Fotosentez reaksiyonlarında etken olan faktörler için minimum yasası geçerlidir. Buna göre reaksiyon hızı faktörlerden en zayıfı tarafından belirlenir. A-Etken madde miktarı – reaksiyon hızı arasındaki ilişki. ■H2O-CO2 Reaksiyon hızını belirleyen ortamda en az bulunan faktördür. ■Işık şiddeti-CO2 Yukarıdaki grafiğe göre reaksiyon hızını belirleyen faktör ortam ışık şiddetidir ■Işık şiddeti-Isı Not:Fotosentezde açığa çıkan yan ürünler H2O O2 H2S S H2 Yan ürün yok Elektron ve H kaynağı Ortama verilen yan ürün CO2 yakalayıcılar KOH , NaOH , Ba(OH)2 , Ca(OH)2 Fotosentezin Hızı a)Kütle artışı b)Oluşan O2 miktarı c)Kullanılan CO2 miktarı ile ölçülür. Fotosentezde e. t.s (enerji seviyelerine göre.) 1-Ferrodoksin 2-Plastokinon (Flavoproteinler) 3-Sitokrom Bu sistem elemanları belirli enerji düzeyindeki elektronları yakalar ve enerji seviyelerini düşürerek bir sonraki elemana aktarırlar.Bu esnada serbest kalan enerji ile sistemde ADP+Pi nin ATP ye dönüşümü sağlanır Fotosentez Şartları ■CO2 ve H2O gerekir ■O2 açığa çıkar ( H2O kullanılırsa ) ■Işık karşısında olur ■Klorofilli hücrelerde gerçekleşir ■Nişasta meydana gelir DENEY 1 :Fotosentezde CO2 gerekliliği Yukarıdaki kurulu düzende sods ilave ediliyor. (soda içinde CO2 var.) CO2 eklenince gaz çıkışı fazlalaşıyor. Çıkan gaz O2 dir. Aynı deney şayet kaynatılmış soğutulmuş suda yapılırsa gaz çıkışı gözlenmez eğer suyuniçine CO2 içeren su ilave edilirse gaz çıkışı artar Sonuç: CO2 fotosentez için gereklidi DENEY 2 :Fotosentezde CO2 gerekliliği Bu deneyde kavanozun içindeki kısım lügolle boyanmaz. Nedeni CO2 ten yoksun olup fotosentez yapamamasıdır. Sonuç: fotosentez için CO2 gereklidir DENEY 3 :Fotosentezde ışık şiddetinin etkisi Bu deneyden ; fotosentez için ışığın gerekli olduğunu çıkarıyoruz. Işık miktarı arttıkça çıkan kabarcık miktarı artar. Bu artış belli bir seviyeyekadar olur. Çünkü bu olay yapraktaki enzim miktarı ve klorofil miktarı ile de ilgilidir. Sonuç:Işık şiddetinin artışı belli oranda fotosentezin hızını artırır. DENEY 4 :Fotosentezde CO2 kullanılır O2 açığa çıkar Bu deney düzeneğini düzenli kurarsak bir süre sonra bitki ölür.Çünkü giden havaya CO2 ve O2 vardır.O2 gerekli değildir.Fotosentez sonucu elde edilen O2 miktarı kullanılandan fazladır.Fakat giren havadaki CO2 ve solunumla ortaya çıkan CO2 ortamda bulunan KOH ve Ba(OH)2 tarafından yok edildiği için fotosentez yapılamaz. DENEY 5:Fotosentezde O2 açığa çıkar Deney tüpü içinde birikerek kibrit alevinde parlayan gaz O2 olduğu anlaşılır DENEY 6:Fotosentezde klorofil gerekliliği Sardunya yaprağı 7-8 saat gün ışığı aldıktan sonra klorofilleri saydamlaştırılarak lügolle boyandığında sadece önceden yeşil olan kısımlarının mavi-mor renge boyandığı görülür.Klorofil taşıyan yeşil bölgelerde gerçekleşen fotosentezle nişasta sentezlenmiştir DENEY 7:Fotosentez için ışık gereklidir Saksı çiçeğinin bir yaprağının yarısı ışık geçirmeyen nesne ile kapatılarak 7-8 saat ışıkta tutulur daha sonra bitkiden kesilerek saydamlaştırılır ve üzerine lügol dökülür renk değişimi gözlenir. Sonuçta açık kalan bölgenin mavi-mor renge boyandığını kapalı kısmın ise boyanmadığını görürüz DENEY 8:Fotosentezde organik madde (Nişasta) sentezlenir Saksı çiçeğinin bir yaprağının yarısı ışık geçirmeyen nesne ile kapatılarak 7-8 saat ışıkta tutulur daha sonra bitkiden kesilerek saydamlaştırılır ve üzerine lügol dökülür renk değişimi gözlenir. Sonuçta açık kalan bölgenin fotosentez sonunda nişasta sentezlediği için mavi-mor renge boyandığını kapalı kısmın ise boyanmadığını görürüz bu durum burada fotosentez gerçekleşmediği ve nişasta sentezlenmediğini gösterir.

http://www.biyologlar.com/ototrof-canlilarin-isik-enerjisini-kimyasal-enerjiye-nasil-donusturduklerini-tum-basamaklariyla-aciklayiniz-

Klinik mikrobiyolojide kullanılan kültür yöntemlerini ile İn vitro kültür değerlendirmeleri kaç şekilde yapılmaktadır

Mikobakterilerin ikiye bölünmesi için gerekli süre 16-18 saat kadardır ve izole edilmeleri için besiyerlerinin uzun süre inkübe edilmesi gerekir.Zorunlu aerop olan mikobakterilerin bulunduğu ortamda oksijen miktarının azalması,üreme hızlarının da azalmasına neden olur.Uygun sıvı ve katı besiyerlerinde 7-21 gün gibi uzun bir sürede ürerler ve uygun üreme 35-37 °C’de sağlanır.Kültür süreleri ise 6-8 hafta kadardır. Mikobakterilerin izole edilmeleri ve çeşitli özelliklerinin incelenmesi amacıyla kullanılan konvansiyonel besiyerleri katı ve sıvı olmak üzere iki tiptir.Katı özellikteki besiyerlerini ise yumurta bazlı ve agar bazlı olmak üzere iki bölümde incelemek mümkündür.Tam yumurta yada yumurta sarısı içeren yumurta temelli besiyerleri arasında bugün en yaygın kullanılanı Löwenstein-Jensen (L-J) besiyeridir. Ancak Petragnani ve American Trudeau Society gibi besiyerleri de tercih edilebilir.Tipik koloni morfolojisi oluşturmaları ve daha bol üremeleri nedeniyle özellikle primer izolasyonda L-J besiyerinin kullanılması önerilir.Yumurta temelli besiyerlerinin opak görünümlü olmasına karşın,agar temelli besiyerleri şeffaftır.Bu nedenle,ekim yapılan besiyerleri 10-12 gün sonra mikroskop altında incelenirse ,oluşan kolonileri görmek mümkündür.Middlebrook 7H10 ve Middlebrook 7H11 en çok tercih edilen agar temelli besiyerleridir.Bunun yanısıra kontaminasyona neden olan mikroorganizmaların üremesini etkin bir şekilde engellemek amacıyla selektif besiyerleri olan,L-J Gruft,Mycobactosel LJ, Mitchison selektif 7H 11 de kullanılabilir. Primer izolasyonda besiyerlerinden en az birisinin selektif olması önerilir. Sıvı besiyerleri içinde yer alan Middlebrook 7H9 ve Dubos tween albumin, mikobakterilerin stok suşlarının subkültürlerinin yapılması,duyarlık deneyleri ve diğer in vitro deneylerde inokulum hazırlanması amacıyla kullanılır.Ayrıca bakteri sayısının az olduğu steril bölgelerden alınan klinik örneklerde,bakteriyi çoğaltmak ve dolayısıyla izolasyon şansını artırmak amacıyla da kullanılabilir.Middlebrook 7H9 sıvı besiyeri ,çoğu hızlı kültür sisteminde temel besiyeri olarak kullanılmaktadır. Günümüzde birçok laboratuvarda,konvansiyonel besiyerlerinin yanısıra tüberküloz etkeni bakterilerin izolasyon süresinin çok daha kısa ve izolasyon oranının çok daha yüksek olduğu hızlı kültür sistemleri rutin inceleme amacıyla kullanılmaktadır. Çoğunda sıvı besiyeri kullanılmakla birlikte,bifazik ve katı besiyerlerinin kullanıldığı sistemler de mevcuttur ve bu sistemlerde gaz basıncındaki değişiklikler,CO2 oluşumu ve oksijen kullanımı fluorometrik veya kolorimetrik olarak ölçülür. Primer izolasyonda sıvı besiyerlerine ilave olarak bir de katı besiyeri kullanılması Centers for Disease Control (CDC) tarafından önerilmiştir ve bu kombinasyonla mikobakterilerin izolasyon şansının arttığı bilinmektedir. Hızlı kültür sistemleri içinde yer alan yarı otomatize Bactec 460 TB (Becton Dickinson Diagnostic Instruments, Sparks,MD) sistemi, izolasyon, idantifikasyon ve duyarlılık deneylerinin uygulandığı bir sistem olarak uzun yıllardır başarı ile kullanılmaktadır.Sistemde izolasyonun yanısıra, Mycobacterium tuberculosis (M.tb.) kompleksi ile tüberküloz dışı mikobakterilerin (MOTT) ayrımı yapılabilmekte ve M.tb. kompleksi suşlarının primer antitüberküloz ilaçlara duyarlığı denenmektedir.Bactec 12B (Middlebrook 7H12) ve Bactec 13A (Middlebrook 7H13) olmak üzere iki tip besiyeri içeren bu sistem;besiyerlerinde bulunan C14 işaretli palmitik asitin kullanılması ve metabolizma sonucu oluşan 14 CO2 nin 0-999 sayısal değerleri arasında üreme indeksi(GI) olarak ölçülmesi prensibi ile çalışmaktadır.Ekim işleminden önce besiyerlerine polimiksin B,azlosilin, nalidiksik asit, trimetoprim ve amfoterisin B (PANTA) içeren antibiyotik karışımı ilave edilmelidir.Başarı ile kullanılmakla beraber,sistemde yeralan besiyerlerinin radyoaktif madde içermesi ve cihazdayapılan rutin kontroller sırasında meydana gelen çapraz kontaminasyon sorun oluşturmaktadır. Günümüzde alternatif izolasyon sistemlerinin geliştirilmesi için çalışmalar devam etmektedir.Myco-ESP(Extra Sensing Power)ΙΙ, (Trek Diagnostics,Inc. ,Westlake ,Ohio), MB/Bact T (Organon Teknika, Durham, NC) , Bactec 9000 MB (BD Biosciences,Sparks,MD) ve Bactec Mycobacterium Growth Indicator Tube (MGIT) 960 (BD Biosciences,Sparks,MD) mikobakterilerin tanısı için geliştirilmiş tam otomatize sistemlerdir.Sistemler arasında izolasyon oranı açısından önemli bir fark olmamakla birlikte,konvansiyonel katı besiyerlerine göre daha yüksek;Bactec 460 TB sistemine göre daha düşük oranda izolasyon sağladıkları bildirilmektedir.Mikobakterileri üretme süreleri açısından sistemler karşılaştırıldığında ,Bactec 460 TB sisteminin, ESP ΙΙ ve MB/BacT sistemlerine oranla daha avantajlı olduğu belirlenmiştir.Birçok çalışmada tam otomatize sistemlerde üretme süresi ortalama ≤ 14 gün olarak saptanmış ve en yüksek izolasyon oranının Bactec 460 TB ve katı besiyeri kombinasyonu ile sağlandığı bildirilmiştir.Kontaminasyon oranları açısından tam otomatize sistemler birbiri ile karşılaştırıldığında önemli bir fark bulunamamıştır ancak bu sistemlerde oran, Bactec 460 TB ve katı besiyerlerine göre daha yüksektir. Myco-ESP ΙΙ, selüloz sünger ve Middlebrook 7H9 sıvı besiyeri içeren bir sistemdir. Sistemde mikroorganizmaların üremesi sonucu oluşan gaz basıncındaki değişiklikler ölçülerek değerlendirme yapılır. Bilgisayar destekli bir sistemdir ve besiyerinde oluşan gaz basıncındaki değişiklik grafiksel olarak bilgisayarda görüntülenir. Besiyerlerine ekim yapılmadan önce, mikobakterilerin üremesini destekleyen oleik asit-albumin-dekstrozkatalaz (OADC) ve kontaminasyonu engellemek amacıyla antibiyotik karışımı ilave edilir. Sistem tüm klinik örnekler için uygundur. MB/Bac T, besiyerinin dip kısmında kolorimetrik bir sensor içeren ve oluşan CO2 düzeyini ölçerek üremeyi değerlendiren bir sistemdir. Bilgisayar desteği bulunan sistemde besiyerleri sürekli kontrol altındadır. Steril örnekler ekilmeden önce besiyerlerine reconstitution sıvısı ilave edilirken; steril olmayan örneklerin ekiminden önce antibiyotik karışımı ilave etmek gereklidir. Sistem kan dışındaki tüm örnekler için uygundur. Bactec 9000 MB, besiyerlerindeki oksijen kullanımının fluoresans ile belirlendiği bir sistemdir. Modifiye Middlebrook 7H9 sıvı besiyerlerine ekimden önce PANTA ilave edilir. Sistemde balgam ve diğer solunum yolu örnekleri için Myco/F sputa, kan ve diğer steril vücut bölgelerinden alınan örnekler için MycoF/lytic besiyeri kullanılır. Bactec MGIT 960 sisteminde kullanılan tüplerde, Middlebrook 7H9 sıvı besiyeri ve dip kısımlarında oksijene duyarlı rutenyum metal kompleksi içeren silikon bulunur. Klinik örnekler ekilmeden önce besiyerlerine OADC ve PANTA ilave edilir. Kullanılan besiyerlerinde herhangi bir üreme olmadığında oksijen varlığına bağlı olarak silokon tabakaya gönderilen UV ışınına karşı fluoresans oluşmazken; mikobakteri veya diğer mikroorganizmalar ürediğinde oksijenin kullanılması sonucunda UV ışınına karşı fluoresans oluşmakta ve oluşan fluoresans miktarı üreme indeksi olarak değerlendirilmektedir. Tam otomatize bir sistem olmakla birlikte, UV ışığı altında makroskobik olarak da değerlendirme yapılabildiğinden manuel olarak kullanılmaya da uygundur. Kan dışındaki diğer tüm klinik örnekler için kullanılabilmektedir. Fazla sayıda örneği aynı anda kontrol edebilen Bactec MGIT 960 ( 960 örnek), Bactec 9000 MB (240 örnek) , MB/BacT (240 örnek) ve ESP ΙΙ (128/256/384 örnek inceleyen üç farklı cihaz) genellikle yüksek kapasite ile çalışan laboratuvarlarda tercih edilmekle birlikte;daha düşük kapasite ile çalışan laboratuvarlar için Septi-Chec AFB (BD Biosciences, Sparks, MD), MGIT (BD Biosciences, Sparks, MD) ve MB Redox (Biotest Diagnostics Corp., Danville, NJ)gibi manuel sistemler önerilmektedir. Septi-Check AFB, sıvı (Middlebrook 7H9) ve üç tip katı (L-J, Middlebrook 7H11, çukulatamsı agar) besiyerinin kullanıldığı bifazik bir kültür sistemidir. Çukulatamsı agar kontaminasyonu belirlemek amacıyla kullanılır. Kültür işleminden önce besiyerine glukoz, gliserin, oleik asit, pridoksal HCI, katalaz, albumin, azlosilin, nalidiksik asit, trimetoprim, polimiksin B ve amfoterisin B içeren supleman ilave edilir. Klinik örneklerin ekiminden sonra besiyerleri ilk 24 saat ters olarak bekletilir ve süre sonunda dik konuma getirilir. Kültür süresince besiyerleri ara sıra hafifçe çalkalanarak sıvı besiyerinin katı besiyerlerine teması sağlanmalıdır. Sistem kan dışındaki tüm klinik örnekler için uygundur. Cihaz gerektirmeyen MB Redox sisteminde mikobakterilerin izolasyonu amacıyla antibiyotik karışımı ve renksiz tetrazolium tuzu içeren modifiye Kirchner besiyeri kullanılır. Tetrazolium tuzu mikobakterilerin redoks sistemi sayesinde, hücre yüzeyinde granüler formda biriken pembe, kırmızı ve menekşe renginde formazona indirgenir ve üreme sonucu oluşan mikrokoloniler renkli partiküller şeklinde makroskobik olarak görülebilir. Drancourt ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışmada, M.tuberculosis’in primer izolasyonunda %5 koyun kanlı agar kullanılabileceği de bildirilmiştir.

http://www.biyologlar.com/klinik-mikrobiyolojide-kullanilan-kultur-yontemlerini-ile-in-vitro-kultur-degerlendirmeleri-kac-sekilde-yapilmaktadir

Üreme Sağlığı ve İnfertilite

İlk Randevu Sağlıklı çiftlerin her ay gebe kalabilme şansı %20�dir. Çiftlerin yarısından çoğu 6 ay içinde gebelik elde eder. Eğer herhangi bir doğum kontrol yöntemi uygulamadan 12 aydır düzenli cinsel ilişkide bulunmanıza rağmen gebelik elde edemiyorsanız doktora başvurmanız gerekir. İnfertiliteye neden olan problem kadın eşte, erkek eşte veya her iki eşte birden olabileceği için doktora mutlaka çiftlerin beraber başvurmaları gerekir. Eğer çiftler herhangi bir problemden şüpheleniyorsa bu kadar uzun süre beklenmemelidir. Kadın eşin menstrual siklusları çok düzensizse veya menstrual kanama olmuyorsa, enfeksiyon öyküsü veya menstrual kanama ve cinsel ilişki sırasında şiddetli ağrı yakınması varsa, erkek eşte ise inmemiş testis, testislerde geçirilmiş operasyon veya yaralanma öyküsü olduğunda çiftin doktora hemen başvurması gerekir. Doktora hemen başvurması gereken diğer grup ise kadın eşin 35 yaşın üzerinde olduğu çiftlerdir. Gebe kalabilme şansı ilerleyen yaşla beraber azaldığı için bu çiftler vakit kaybetmeden tedavi edilmelidir. Kadın eşe yöneltilecek sorular; Yaşı, ne kadar zamandır çocuk istendiği, önceden bir gebeliğin olup olmadığı, menstrual siklusların düzeni, kanama miktarı, süresi, ağrı ve diğer yakınmaların olup olmadığıdır. Bunun yanında vajinal akıntı, cinsel ilişki sırasında ağrı, geçirilmiş enfeksiyonlar ve operasyonlar hakkında da bilgi istenir. Erkek eşe yöneltilecek sorular; Genel sağlık durumu, geçirilmiş önemli hastalık ve operasyonlar, kabakulak enfeksiyonu geçirdiyse hangi yaşta geçirdiği, inmemiş testis veya testislere travma öyküsünün olup olmadığı, erken boşalma ve impotans (iktidarsızlık) gibi cinsel fonksiyon bozukluklarının varlığına ilişkin sorulardır. Muayene Fizik muayene infertilite araştırmalarının en önemli basamaklarından biridir. Kadın eşin jinekolojik muayenesi ve ultrasonografik incelemesinin yapılması, rahim ağzından örnek alınarak patolojik inceleme yapılması ve mikrobiyolojik araştırmalar için örnek alınması gerekir. Erkek eşin ise testisleri muayene edilerek gerektiğinde ultrasonografik inceleme yapılır. Ovulasyonun (Yumurtlamanın) Belirlenmesi Düzenli mestrual siklusları ve kanamaları olan kadınların bir çoğunda ovulasyon gerçekleşir. Ovulasyon döneminde artan östrojen hormonuna bağlı hafif bir ağrı hissedilebilir. Ovulasyonun belirlenmesi için bazal vücut ısı çizelgesinin tutulması, ultrasonografik incelemeler, endometrial biyopsi (rahmin iç tabakasından parça alınması) ve kanda progesteron hormon düzeyinin ölçülmesi kullanılan yöntemlerdir. Bazal vücut ısısı çizelgesi Bazal vücut ısısı sabah uykudan uyanıldığında ölçülen vücut ısısıdır. Menstrual kanamanın başladığı günden itibaren sabahları vücut ısınızı ölçerek bu çizelgeyi hazırlayabilirsiniz. Isı dil altından termometre aracılığı ile ölçülerek not edilmelidir. Yemek yemek, bir şeyler içmek veya ağzı çalkalamak ısıyı değiştirir. Size hekiminizin vereceği tablolara bir sonraki menstrual kanamanın başlangıcına dek her sabah vücut ısınızı kaydetmeniz gerekir. Bu tabloyu hazırladığınızda menstrual siklusun ikinci yarısında vücut ısınızın 0,5-1o C daha yüksek olduğunu görürsünüz. Vücut ısısı ovulasyon gerçekleştikten sonra progesteron hormonunun etkisi ile yükselir ve gebelik gerçekleşirse yüksek olarak devam eder. Ovulasyonun olmadığı vakalarda vücut ısısında pek değişiklik olmaz. Bu yöntem ovulasyonun olup olmadığının tespit edilmesi için kullanılan çok kaba bir yöntemdir. Bazı kadınlarda ovulasyon olduğu halde vücut ısısında artış olmayabilir. Bu tablolara göre cinsel ilişkinin zamanını belirlemek bazen yanıltıcı olabilir.Günümüzde ovulasyonun belirlenmesinde daha hassas yöntemler kullanılmaktadır. Ultrasonografik İnceleme Ultrasonografik incelemeler ile ses dalgaları kullanılarak iç organlar detaylı olarak izlenir. Hasta radyasyona maruz kalmadığı için güvenilir bir inceleme yöntemidir. Abdominal (karından) veya vajinal ultrasonografi yapılabilir. Abdominal ultrasonagrafik incelemeler (karından yapılacak incelemeler) için hastanın mesanesinin dolu olması gerekir. Dolu mesane bağırsakları iterek üreme organlarının görülmesini kolaylaştırır. Vajinal ultrasonografik incelemeler için mesanenin dolu olması gerekmez. Üreme organları vajinal ultrasonografi ile daha iyi incelenebilir. Ultrasonografik inceleme ile ovulasyonun belirlenmesi; Menstrual siklusun 3. veya 4. günü ilk inceleme yapılır ve yumurtalıklarda kist varsa bu inceleme sırasında belirlenir. Hasta herhangi bir ilaç kullanmıyorsa menstrual siklusun 8. ve 10. günleri arasında inceleme tekrarlanır. Bu günden sonra ovulasyon gerçekleşene kadar inceleme her gün tekrarlanır. Büyüyen folikülün çapı 18-26 mm arasında iken ovulasyon gerçekleşir. Rahim içinde endometrium adı verilen tabaka kalınlaşarak döllenen yumurtanın tutunabilmesi için hazırlanır. Çocuk sahibi olmayan kadınlarda infertilite nedeninin araştırılmasında ultrasonografik inceleme çok önemlidir. Rahim ve yumurtalıklar değerlendirilerek infertilitenin nedenleri hakkında fikir sahibi olunabilir. Hormonal eksikliği olan veya erken menopoza girmiş kadınlarda yumurtalıklar küçük, rahim ufak ve rahmin iç tabakası incedir. Polikistik over sendromu vakalarında ise yumurtalık normalden büyüktür ve birçok kist içerir. Bu vakalarda rahim büyümüş ve endometrium kalınlaşmıştır. Post Koital Test Rahim ağzındaki bezlerden salgıladığı sıvıya servikal mukus denir. Bu sıvının yoğunluğu menstrual siklus süresince değişir. Menstrual siklusun büyük kısmında bu sıvı çok yoğundur ve bakterilerin rahme girmelerini engelleyen bir tıkaç oluşturur. Ovulasyondan 5 gün önce mukus miktarı artar ve yoğunluğu azalarak sıvılaşır. Ovulasyondan 24 saat sonra mukusun kıvamı yine koyulaşır. Postkoital test cinsel ilişkiden 6-12 saat sonra rahim ağzındaki mukustan örnek alınarak yapılır. Bu örnek mikroskop ile incelenerek örnekteki sperm sayısı ve canlılığı belirlenir. HSG (Rahim Filmi) Histerosalpingografi olarak adlandırılan radyolojik incelemede rahim ağzından içeriye verilen boyanın Fallop tüplerinden (yumurtalık kanallarından) geçişi izlenir. Bu sırada çekilen röntgen filmleri incelenerek Fallop tüplerinin durumu hakkında bilgi sahibi olunur. Tüplerde tıkanıklık varsa boya tüplerden geçmez. Bu inceleme sırasında hastaya verilen radyasyon miktarı çok az ve zararsızdır. Hastaların bir kısmı hafif bir ağrı hissedebilir, bu işlem sırasında anestezi verilmesine gerek yoktur. HSG incelemesi ile rahim içi de değerlendirilir. İnfertilite nedeninin araştırılmasında HSG ve laparoskopi birbirini tamamlar. Histeroskopi Histeroskopi rahim içinin değerlendirilmesinde kullanılan en modern teşhis ve tedavi yöntemidir. İnce fiberoptik bir teleskop ile vajinal yoldan rahim içerisine girilerek tüm anormallikler teşhis edilir ve aynı seansta bu anormallikler cerrahi olarak giderilebilir. Bu işlem de laparoskopi gibi kansız ve bıçaksız bir ameliyat türüdür. Hastalar bu işlemi çok rahat tolere eder. İşlem çoğu zaman lokal bazen de genel anestezi altında yapılır. Histeroskopi ile rahim içi polipler (aşırı büyüme gösteren et parçaları), septum (rahmi bölen perde) ve myomlar giderilebilir. Böylelikle hasta bunların neden olabileceği infertilite, ağrı ve düzensiz kanamalardan kurtulur. İşlemden bir iki gün sonra hasta her zamanki aktivitesini yapmaya başlayabilir. Laparoskopi Laparoskopi üreme organlarının detaylı olarak incelenebilmesini sağlayan cerrahi bir yöntemdir. Laparoskopik inceleme çocuğu olmayan çiftlerin değerlendirilmesinde en önemli basamaklardan biridir. Genel anestezi altında gerçekleştirilen bu işlem yaklaşık yarım saat sürer ve hasta aynı gün içinde taburcu edilebilir. Menstrual siklusun ikinci yarısında laparoskopi işlemi uygulandığında hastanın gebe olma olasılığı vardır. Genellikle laparoskopi yapılması gebeliğe zarar vermez fakat emin olabilmek için laparoskopinin uygulanacağı ay çiftin korunması önerilir. Laparoskopi ile endometriozis (karın içine kanama yapan bir hastalık), rahim tümörleri, yumurtalık kistleri, dış gebelik ve yapışıklıklar gibi birçok kadın hastalığı teşhis edilebilir. Göbeğin hemen altından karın içine yönlendirilen teleskop benzeri optik bir cihaz ile karın içindeki organlar birkaç kez büyütülmüş olarak izlenir. Cerrah rahmi, Fallop tüplerini (yumurtalık kanallarını), yumurtalıkları ve karın zarlarını ayrıntılı olarak inceler. Laparoskopi karın içindeki üreme organlarının değerlendirilmesi yanında hastalıkların giderilmesi için de kullanılabilir. Laparoskopi sırasında üreme organlarında bir anormallik saptanırsa laparoskopik olarak (kansız bıçaksız ameliyat ile) giderilir. Böylelikle hasta daha az ameliyat stresine maruz kalır ve ameliyat sonrası iyileşme hızlı olur. Laparoskopi işleminde göbek altından girilerek ince fiberoptik bir teleskop ile tüm karın içi organlar görüntülenir ve ikinci bir küçük delik aracılığı ile organlara ulaşılarak gerekli işlemler yapılır. Karın içi organlar incelendikten sonra rahim içerisine verilen özel bir ilaç ile üreme kanallarının açık olup olmadığı kontrol edilir. Kanallarda tespit edilen yapışıklık ve tıkanıklıklar giderilir. Yapışıklıklar rahim, yumurtalıklar, yumurtalık kanalları, bağırsaklar ve karın zarları arasında olabilir. Bu organların birbirine yapışması organların sağlıklı hareket etmelerini engelleyerek fonksiyonlarını kısıtlar. Karın içine kanamalar yapan endometriozis odakları, yaralar ve dış gebelik de laparoskopik cerrahi ile tedavi edilebilir. Laparoskopik olarak kapalı olan kanalların açılması da mümkündür. Ayrıca infertiliteye neden olan yumurtalık kistleri ve myomlar da laporoskopik olarak giderilebilir. Bu cerrahi işlemler sırasında lazer, elektrokoter ve dikişler kullanılır. Bazı cerrahi laparoskopik girişimlerinden birkaç hafta veya birkaç ay sonra sonucu değerlendirmek için ikici bir laparoskopi yapılabilir. Böylelikle cerrah hastalığın tekrar edip etmediğini belirleyebilir. Sperm Analizi İnfertilite vakalarının üçte biri erkek faktörüne bağlı olduğu için çocuğu olmayan çiftlerin incelenmesinde sperm analizi ilk basamaklardan biridir. 2-5 günlük cinsel perhiz sonrasında mastürbasyon ile alınan meni örneği incelenir. Örnek alındıktan sonra bir saat içinde laboratuvara ulaştırılmalıdır. Özellikle soğuk havalarda sperm örneğinin vücuda temas ederek taşınması uygundur. Sperm analizinde mililitredeki sperm sayısı, spermlerin hareketliliği ve yapıları değerlendirilir. Ayrıcı meninin miktarı, asiditesi ve içerdiği yuvarlak hücreler belirlenir. Gerekli görüldüğünde antisperm antikor testleri ve mikrobiyolojik incelemeler yapılır. Normal sperm analizi ; Meni miktarı : 1.5 � 6.5 ml Sperm konsantrasyonu : 20 milyon / ml ve daha fazla Sperm hareketliliği : %50 ve daha fazla Sperm morfolojisi (yapısı) : %14 ve daha fazla normal yapıda sperm (Kruger kriterlerine göre) Sperm analizi sonrasında yukarıdaki değerlerin bulunması gebeliğin oluşacağını kesin olarak göstermez. Sperm konsantrasyonu 10 milyon /ml olan erkeklerin eşlerinde gebelik gerçekleşebilirken, sperm konsantrasyonu 60 milyon /ml olan erkeklerin eşleri gebe kalamayabilir. Sperm üretimini ısı, sigara, alkol, ilaçlar ve enfeksiyonlar gibi birçok faktör etkilediği için normal olmayan örneklerin analizi birer ay ara ile iki veya üç kez tekrarlanmalıdır. Testis ( yumurtalık) biyopsisi Menide hiç spermi olmayan hastaların testislerinden alınan parça incelenerek sperm üretiminin olup olmadığı tespit edilir. Eğer kanallarda tıkanıklık tespit edilmişse bu incelemeye gerek olmadan hemen tedaviye geçilebilir. İnfertilite Tanısında Kullanılan Hormon Testleri Kadınlarda kandaki FSH (folikül uyarıcı hormon), LH (luteinize edici hormon), östrodiol (kadınlık hormonu), prolaktin (süt üretimini sağlayan hormon), testosteron (erkeklik hormonu), DHEA-S (böbrek üstü bezleriden üretilen hormon) ve progesteron (menstrual siklusun ikinci yarısında salgılanan hormon) düzeyleri belirlenir. Hastanın menstrual siklusları düzensiz, menstrual kanamaları az veya hiç yok ise bu hormon düzeyleri ölçülerek düzensizliklerin nedeni ve yumurtalıkların durumu hakkında fikir edinilebilir. Yumurtalıkları yeteri kadar çalışmayan veya menopozdaki kadınlarda FSH düzeyi yükselirken östrodiol düzeyi düşer. Serum progesteron düzeyi ölçülerek o menstrual siklusta ovulasyonun (yumurtlamanın) olup olmadığı belirlenir. 28 günlük bir menstrual siklusun 21. gününde kandaki progesteron düzeyi ölçülür, 30 nmol / L' nin (10 ng/ml) üzerindeki değerler ovulasyonun olduğunu gösterir.

http://www.biyologlar.com/ureme-sagligi-ve-infertilite

Mutasyon Oranı

Kültürlerde oluşan spontan mutasyonlar az çok sabit bir durum gösterebilir. Mutasyon oranı her generasyonda, her bir hücreye isabet eden mutasyon miktarı ile ölçülür. Mutasyonlar genellikle, replikasyon sırasında ve yeni sentezlenen iplikçiklerde meydana gelirler. Parental DNA'da mutasyon çok azdır. Mutasyon oranı (MO) aşağıdaki şekilde hesaplanır. Ms MO = ¾¾¾¾¾ N1-No MO: Mutasyon oranı Ms: Mutasyon sayısı N0: Başlangıçtaki mikrop sayısı N1: Bir generasyon sonra mikrop sayısı Yukarıdaki formül yanı sıra, mutasyon sıklığını hesaplamada Poisson dağılımı formülünden de fazlaca yararlanılır. P(x)= ( mx/X!) e¾m e: Doğal logaritma (2.178) m: Her petrideki (tüpteki) ortalama mutant sayısı Bu formüle göre; 1- Hiç mutant ihtiva etmeyen tüp sayısı m=o), P(0)= e-m veya P(0) = -m 'dir. 2- Bir mutant ihtiva eden tüp sayısı (m = 1) P(1) = e-1 veya P(1) = 1/e = 0.37'dir.

http://www.biyologlar.com/mutasyon-orani

Streptococcus

Streptokoklar Gram pozitif, katalaz negatif, yuvarlak veya oval yapılı, 2 µm’ den daha küçük, hareketsiz, sporsuz, sıvı besiyerlerinde üretildiklerinde zincir oluşturmuş gibi peş peşe dizilen, fakültatif anaerop, glikozu heksozdifosfat yolu ile fermente ederek laktik asit oluşturan mikroorganizmalardır. Özellikle A gurubu streptokoklarda bulunan hiyolüronik asitten oluşan kapsül, mikroorganizma organizmadan yeni ayrıldığında ve zengin besiyerlerinde bulunduğunda açığa çıkar. Üretilme sırasında kapsül görülmez ve besiyeri içerisinde hiyolüronik asit maddesi dağılmış olarak bulunur. Lipoteichoic asitle kaplı tüyler yani pililer epitel hücrelerine yapışmada rol alırlar. pH 7,4 düzeyinde üremeyi severler. Ortamda % 10 CO2 bulunması üremeye ve hemolizin oluşturmaya olumlu etki yapar. Streptokoklar; doğada oldukça yaygın olup; vücudun normal florasında bulunabildikleri gibi saprofit olarak süt ve süt ürünleri gibi gıda maddelerinde de rastlanılırlar. Ayrıca patojen olanları insan ve hayvanların çeşitli enfeksiyonlarının etkeni olarak görülür. Streptokoklar ile ilgili olarak veteriner mikrobiyoloji bilgileri için burayı tıklayın.Streptococcus pneumoniae ise ayrı bir bölümde bulunmaktadır. Sınıflandırma Streptokokların sınıflandırılması çeşitli özelliklerine göre yapılır. Streptokoklardan gruplara özel ve polisakkarit yapısında C maddesi adı verilen antijenik bir madde elde edilmiştir. Birçok streptokok kökenlerinde bulunan bu C maddesinin gösterdiği antijenik özelliğine bakılarak hemolitik streptokoklar A, B, C, D, E, F, G, H, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V serolojik guruplara ayrılmıştır. 01. Hemolitik Özelliklerine Göre Brown tarafından yapılan sınıflandırma aşağıda verilmiştir. A) Beta Hemolitik Streptokoklar: Streptokoklar kanlı agar plaklarında üretildikleri zaman kolonilerinin etrafında eritrositlerin tam olarak eritilmesine bağlı olarak şeffaf zonlar oluşur. Bu tür hemolize beta hemoliz; bunu oluşturan streptokoklara da Beta Hemolitik Streptokoklar denir. Örneğin, Streptococcus pyogenes. B ) Alfa Hemolitik Streptokoklar: Kanlı agar plaklarında kolonilerin etrafında eritrositlerin tam olarak eritilmemesi sonucu yeşilimsi bir bölge oluşur. Bu tür hemolize alfa hemoliz bunu oluşturan streptokoklara da Alfa Hemolitik Streptokoklar denir. Örneğin, Viridans streptokoklar. C) Gama Hemolitik (Non Hemolitik) Streptokoklar: Kanlı agarda koloni etrafında herhangi bir hemoliz yapmayan streptokoklardır. 02. Antijenik Yapılarına Göre Lancefield tarafından yapılan sınıflamadır. Hücre duvarındaki C polisakkaridinin serolojik farklılıklar temeline dayanır. Streptokoklar A,B,C,D...V arasında sero gruplara ayrılmıştır. İnsanda sıklıkla A, B, C, D, ve G grupları bulunur. Ayrıca S. pyogenes ’de bulunan M, T ve R adlı yüzey antijenlerine göre de streptokoklar serotiplere ayrılmıştır. 03. Sherman Sınıflandırması Streptokoklar Sherman tarafından biyokimyasal yapılarına, üreme özelliğine, hemoliz özelliğine ve antijenik yapılarına göre: Piyojen ; Viridans ; Laktik ; Enterokoklar şeklinde sınıflandırılır. 04. Genişletilmiş (Jones) Sınıflandırma Jones tarafından yapılan genişletilmiş sınıflandırmaya göre streptokoklar aşağıdaki gibi ayrılır. Piyojenik Streptokoklar : S. pyogenes (A), S. agalactiae (B ), S. equi (C), S. spp. grup C, S. spp. grup G, S. spp. grup L, N, P, U, V, S. iniae, S. pneumoniae Oral Streptokoklar : S. salivarius (K, -), S. sanguis (H), S. milleri (C, F, G) (S. anginosus, S. constellatus, S. intermedius), S. mutans Enterokoklar (D) : S. faecalis (E. faecalis) (D), S. faecium (E. faecium) (D), S. avium (E. avium), S. gallinarum (E. gallinarum) Laktik streptokoklar : S. lactis, S. rafinolactis, Anaerop Streptokoklar : S. morbillorum,S. hansenii, S. pleomorphus, S. parvulus Diğer Streptokoklar : S. uberis, S. bovis (D), S. equinus (D), S. thermophilus Yeni türler: S. alactolyticus, S. cecorum, S. equi sbsp. zooepidemicus, S. arriae Laboratuvar Tanısı -İnceleme Maddesi : Streptokok enfeksiyonlarının çeşidine göre alınan maddeler değişir.Deri ve mukozadaki kapalı enfeksiyon yeri bir antiseptik ile temizlenir ve steril enjektörle ponksiyon yapılır ya da lezyon bistürüyle açılarak eküvyonla irin alınır. Boğaz ve püerperal bölgelere eküvyon sürtülerek örnek alınır. Septisemi, akut ve subakut bakteriyel endokarditlerde hemokültür için kan alınır. Menenjitlerde BOS incelenir. Örnekler hemen uygun besiyerlerine ekilmeyecekse, eküvyon steril bir tüp içerisinde kurumaya bırakılabilir çünkü streptokoklar kuruluğa dayanıklıdırlar fakat nemli ortam çabuk ölmelerine neden olur. -Alınan muayene maddelerinden temiz lamlar üzerine preparat yapılarak havada kurutulur. Hazırlanan preparatlar Gram boyası ile boyanır. Burada Gram pozitif kısa ya da uzun zincir yapmış ve çoğu kez ikişerli veya birkaç koktan ibaret zincir halindeki streptokoklar görülür. -Eküvyon ile alınan örnekler at veya koyun kanlı agar plaklarına tek koloni düşecek şekilde azaltma yöntemli ekim yapılarak 37 oC de 18 saat inkübe edilir ve hemoliz olup olmadığı incelenir. Çalkalama ekimi yapılarak hemoliz daha iyi görülebilir. Hemoliz anaerop koşullarda daha iyi oluşur. Bunun için ekim alanının ilk bölgesine ekim yapıldıktan sonra agarın kalınlığının 2/3’ü derinliğinde kesiler yapılır. -Hemokültür için kan 1/10 oranında sulanacak şekilde özel hemokültür besiyerine alınır. -Ekimler incelenerek streptokok kolonileri varlığı, hemoliz olup olmadığı tespit edilir. Hemoliz türüne bakılarak ve grupları ayırmada kullanılan yukarıdaki tablodaki testler yapılarak streptokokların grubu aşağıdaki şekilde tanımlanır. 04.01. Beta Hemolitik Streptokokların İdentifikasyonu Bacitracin (0.04 Ü/Disk) testi Duyarlı A Grubu Beta Hemolitik Streptokok Dirençli CAMP ve Hipurat deneyi Pozitif B Grubu Streptokok Negatif %40 Safrada üreme ve Eskulin testi Pozitif D Grubu Streptokok Negatif Diğer Streptokoklar A grubu beta hemolitik streptokokların laboratuvar tanısında bacitracin testi uygulanır. A grubu streptokokların, diğer streptokoklardan ayıran en önemli özelliği bacitracin’ e duyarlı olmasıdır. Beta hemolitik streptokok kolonisi alınır ve kanlı agara yoğun olarak ekilir. Bacitracin ve SXT diskleri uygulanır. Bacitracin Duyarlı, SXT Dirençli : A Grubu Beta Hemolitik Streptokok Bacitracin Dirençli, SXT Dirençli : B Grubu Beta Hemolitik Streptokok Bacitracin Dirençli, SXT Duyarlı : Diğer Streptokok Grupları -Alınan materyalden yapılan preparatlar fluoresanlanmış özel A grup bağışık serumu ile boyanıp fluoresan mikroskopta incelenebilir. -Hastalık materyalinden kanlı besiyerinde üretilmiş olan streptokok kolonilerinin çabuk identifikasyonları amacıyla çabuk mikro ve otomatik yöntemler uygulanabilir. - Çabuk tanı yöntemleri : Boğaz materyalinden A grubu ve serviks, uterus ve plasenta materyalinden B grubu streptokok antijenlerinin varlığı araştırılır. Bu amaçla; antijen ekstraksiyonu, lateks aglütinasyonu, ELIZA, ko-aglütinasyon, protein dot blot ve DNA probe testleri kullanır. - A grubu streptokok enfeksiyonlarının serolojik tanısı; serumdaki Anti Streptolysin O titresi (ASO) ölçülür. Post streptokoksik hastalıklarda devam eden bir streptokok enfeksiyonunun bulunup, bulunmadığı ve hastalığın düzeyi tespit edilir. ASO titresinin 200 ünitenin üzerine çıkması anlamlıdır. A grubu streptokok hastalıkları geçirenlerde ve akut romatizmal ateş geçirmekte olan; kimselerde ASO yanında antihiyalüronidaz, anti DNAse düzeyinde de artış görülebilir. 04.02. Alfa Hemolitik Streptokok İdentifikasyonu Optokin testi Duyarlı Streptokok pneumoniae Dirençli---- %40 safrada üreme ve Eskulini hidrolize etme Negatif Streptokok viridans Pozitif D Grubu Streptokok %6,5 NaCl de üreme Pozitif Enterokok Negatif Non Enterokok 04.03. Non Hemolitik Streptokok İdentifikasyonu %40 Safralı besiyerinde üreme ve Eskulini hidrolize etme testi Negatif Viridans veya B Grubu Streptokok Pozitif D Grubu Streptokok % 6,5 NaCl de üreme deneyi Negatif Non Enterokok Pozitif Enterokok Bağışıklık A grubu streptokok enfeksiyonlarında sadece tipe karşı bir bağışıklık oluşur. Anti M antikorlarına dayanan bağışıklık sonucunda hastalar enfekte oldukları A grubu streptokokun tipine karşı bağışıklanırlar. Fakat tipi farklı bir streptokok ile enfeksiyon yeniden meydana gelebilir. Buna karşın kızılda; kızıl geçirildikten sonra eritrojenik toksine karşı oluşan antitoksinler hastalığı geçirenleri eritrojenik toksinin etkilerine karşı korur. Eritrojenik toksinli başka bir streptokok ile enfekte olsalar bile bu defa kızıl döküntüsü oluşamaz hastalık basit bir anjin şeklinde görülür. Tedavi Streptokok enfeksiyonlarının tedavisi tamamen antibiyotiklere dayanır Epidemiyoloji ve Korunma İnsan A Grubu Beta Hemolitik Streptokokların yayılma kaynağıdır. Özellikle üst solunum yolları hastaları ve belirti vermeden streptokokları bulunduran kişiler (taşıyıcılar) enfeksiyonu yayıcılardır. Koruyucu önlemler; taşıyıcıların tedavi edilmesi, toplu yaşanılan yerlerde kişilerin gerekli hijyen koşullarına uyması ile sağlanır. Streptokok Türleri 01. A Grubu Streptokok ;Streptococcus pyogenes İnsanlarda en çok hastalık oluşturan streptokoklardır. Kanlı agarda küçük grimsi, hafif bulanık görünümünde, etraflarında geniş, tam hemoliz (beta hemoliz) zonlu koloniler oluşur. Hücresel yapı maddeleri; lipoteichoic acid, M proteini, kapsül polisakkaridi, streptokinaz, streptolizin, nukleazlar, hyalüronidaz, eritrojenik toksinler en sıklıkla rastlanılan maddelerdir. Ayrıca streptokoklar proteinaz, fosfataze, esteraz, amilaz, N-asetil glukoz-aminidaz, nörominidaz, lipoproteinaz, ribonükleaz, difosfopiridin nükleotidaz, esteraz gibi enzim özellikli maddeler de yaparlar. A grup streptokok enfeksiyonları olarak; yılancık (erizipel), sepsis, endokardit, loğusa ateşi (püerperal sepsis), toksik şok benzeri ateş, deri ve deri altı enfeksiyonları, streptokok anjini (farenjit), kızıl, akut romatizmal ateş, akut glomerilonefrit görülebilir. 02. B Grubu Streptokok ; Streptococcus agalactiae Streptococcus agalactiae adı verilen B grubu streptokoklar, streptokok genel özelliklerini gösterirler. Kanlı besiyerinde A grubu streptokoklardan daha büyük, morumsu renkte koloniler ve koloniler etrafında dar bir hemoliz yaparlar. % 5-15 ’inde hemoliz görülmez. B grubu streptokoklar insanların genital bölge ve bağırsak normal florasında, gebelerde, kreş personelinde, yeni doğanlarda özellikle göbek bağı ve çevresinde hastalık yapmaksızın bulunur. Enfeksiyonları; yeni doğanlarda, septisemi, pnömoni, osteomiyelit, artrit, menenjit görülebilir. Yetişkinlerde, endometrit, endokardit, piyelonefrit, pnömoni, sellülit, septik artrit, menenjit den sorumlu olabilir.Vajinalarında B grubu streptokok bulunan kadınların eşlerinin % 50' sinde üretrada görülür ve üretrit oluşabilir. 03. C Grubu Streptokoklar S. equisimilis, S. zooepidemicus, S. equi beta hemoliz yapan türler ve S. dysgalactiae gibi alfa hemolizli veya hemoliz yapmayan türlerden meydana gelir. Farenjit, tonsillit, septisemi, pnömoni, menenjit, osteomiyelit, artrit, endokardit gibi hastalıkların etkeni olarak görülebilir. 04. D Grubu Streptokoklar Mikroskobik görünümleri ikişerli diplokoklar ya da kısa zincirler şeklinde olabilir. Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium ve Streptococcus durans Penisiline dirençlidirler. Alfa, beta ve gama hemolitik özellik gösterirler. Streptococcus bovis ve Streptococcus equinus Enterokok olmayan D grubu streptokoklardır. D grubu streptokoklar ve enterokoklar insan ve bazı hayvanların bağırsak, ağız ve bazen deri normal florasında bulunur ve uygun koşullarda insanlarda endokardit, idrar yolları enfeksiyonları, abse, kolesistit gibi çeşitli hastalıklara yol açabilirler. 05. Viridans Streptokoklar Viridans grubu (oral) streptokoklar insanda normal ağız florasının % 30-60 ini oluştururlar. Diş yüzeyi, diş eti aralıkları, diş kökü kanalı, damak, dil ve farinks mukozalarında bulunurlar. Enfeksiyon yapabilmeleri için, bulundukları yerden ayrılmaları ve organizmanın direncinin kırılması gerekir. Kanlı agarda alfa hemoliz yaparlar. Diş kökü enfeksiyonları, subakut bakteriyel endokardit, kronik akciğer, genital bölge, üriner enfeksiyonları, kolanjit, peritonit ve çeşitli abselerin etkeni olarak izole edilebilir. Diğer Streptokok Türleri 01. Aerococcus 1.0 - 2.0 µm çapında koklar, dörtlü gruplar oluştururlar. Gram pozitif ve mikroaerofildir. Katalaz negatif olup kanlı agarda yeşil hemoliz yaparlar. Aerococcus viridans genellikle saprofit bir bakteridir. Bazı endokardit vakalarından ve hastane ortamından izole edilmiştir. 02. Gemella Birbirlerine bakan yüzleri düz diplokok veya tek tek kok, bazen de kısa zincirler şeklinde görünürler. Gram pozitiftir. Kanlı agarda küçük beta hemolitik streptokok kolonilerine benzer koloni oluşturur. Bu cinste bulunan tek tür Gemella haemolysans ’dır. 03. Peptococcus Gram pozitif, anaerop, 0.3 - 1.3 µm çapında tek tek, ikişerli, tetrat ve kümeler şeklinde görünüm veren koklardır. Kanlı agardaki kolonileri 0.5 mm çapında yuvarlak, parlak, düzgün, hemoliz yapmayan siyah renklidir. Peptococcus niger vajinal bölgede ve göbek çukurunda normal flora elamanı olarak bulunur. 04. Peptostreptococcus Gram pozitif, ikişerli, tetrat şeklinde düzensiz kümeler, veya zincir görünümünde anaerop koklardır. Peptokokların ve peptostreptokokların izolasyonları oldukça güçtür. Özellikle hastalık materyalinden yapılan doğrudan boyalı preparatlarda Gram pozitif kokların görülmesine karşın aerop kültürlerde üreme olmaması ve anaerop kültürlerde şüpheli Gram pozitif kokların bulunması peptokok ve peptostreptokokların varlığını gösterir. Peptostreptoccus ’lar normal ve patolojik durumlarda kadın genital organlarından, puerperal sepsiste kandan, insan ve bazı hayvanların normal solunum. bağırsak, ağız florasından bazı piyojen enfeksiyonlardan, septik harp yaralarından, apandisitten izole edilebilir.

http://www.biyologlar.com/streptococcus

Sazan Balığı Biyolojisi ve Yetiştirme Teknikleri

Ilıman iklim bölgelerinin ekonomik öneme sahip türü olan sazan (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758), sıcağı sevmesinin yanında soğuğa da dayanıklı olup, entansif yetiştiricilik için çok uygundur. Az miktarda oksijene gereksinim duyması ve yetiştirme sırasında boylama, kepçeyle yakalanma ve tartım gibi işlemlere duyarlı değildir ve kolayca yaralanmaz.4-30°C arasındaki su sıcaklığı değişimlerine kısa sürede uyum sağlar (1). Sazan müstesna bir çevre toleransına sahiptir. 20 °C’nin üzerinde optimum büyümesine karşın, uzun süre <1 °C su sıcaklığına ve ani sıcaklık değişikliklerine maruz kaldığında da yaşayabilir. Sazan ‰5 tuzlulukta (2) ve 5-9 arasındaki pH’larda rutin olarak büyümektedir (3). Tuzluluk deneysel olarak ‰12’ye çıkarıldığında da büyümesini sürdürmektedir (4). Türkiye’nin bütün bölgelerinde bulunan ve içsu balıkları üretimimizin önemli bir kısmını oluşturan türdür. Üretimin büyük kısmı Ege, İç Anadolu ve Güney Anadolu bölgesinden sağlanır. Ege bölgesindeki bazı su kaynaklarında l. yılda 350 g, 2. yılda 1500 g’ın üzerine ve 3. yılda da 2.5 kg’ın üzerine çıkabilmektedir. Sazan pazar büyüklüğüne Ege bölgesinde ikinci yılın sonunda, Avrupa koşullarında ise, bunun iki misli sürede ulaşabilmektedir (5). Aynalı sazan olarak da adlandırılan kültür sazanı, doğal sazanının kültüre alınmış formudur. Doğal sazana göre daha yüksek sırtlı, tıknaz, vücudunun büyük kısmı pulsuz, pulları vücudunun değişik bölgelerine dağılmış ve yuvarlak, hızlı gelişen ve yapay yetiştiricilik koşullarına iyi uyum gösteren ve yem değerlendirmesi yüksek olan bir türdür. Türkiye’de 1970 yılından beri yetiştiriciliği yapılmaktadır (6). Ancak, son yıllarda yeterli ilgiyi görmemektedir. 1988 yılında içsu balıkları yetiştiriciliğinin %50'sinden fazlasını (%55.48) oluştururken, son 10 yılda içsu balıkları üretimindeki payı gittikçe gerilemiş ve 1998 yılında %2.85'e düşmüştür (Tablo 1). Doğal Yaşam Ortamı, Yaş ve Büyüme Özellikleri Doğal yaşam alanı havuzlar, göller ve nehirlerdir (9). Su sıcaklığı ve yem durumuna bağlı olarak hızlı büyüyen bir balıktır. 20-25 yıl hatta 35-40 yıl yaşadıkları ve boylarının 1 m’nin üzerine çıktığı ağırlıklarının ise 25-30 kg’a ulaştığı bildirilmektedir (5,6). Beslenme Özellikleri Sazan dipten beslenen omnivor bir balıktır. Besinlerini bentik su hayvanları, planktonlar, bitki parçaları ve bitkisel artıklar oluşturur. Dipteki küçük su canlılarını çamurla birlikte alıp, çamuru geri atar. Bu nedenle, çamur içinde oyuklar açar. Büyük sazanların bazı küçük balıkları yedikleri de gözlenmiştir (10). En iyi yem alımı ve değerlendirmesi, 16-25 °C su sıcaklıklarında ve özellikle 23-24 °C'de olur (6). Üreme Özellikleri Doğal ortamda gruplar halinde, göller ve yavaş akan nehirlerde su sıcaklığı 18-22 ºC olduğunda yumurtlar. Bitkilere yapışan yumurtalardan 3-4 günde larva çıkışı olur (9). Yumurtlama Mayıs-Temmuz ayları arasında su sıcaklığı 18-20 ºC’ye ulaştığında sığ ve bol bitkili su kesimlerinde olur. Sazanın üremesinde en önemli faktör su sıcaklığı olduğundan, Kuzey ülkelerinde nadiren ürer veya hiç üremez. Yumurtlama bir haftada tamamlanır. 1 kg vücut ağırlığına 200-300 bin yumurta bırakır. Yumurtaları şeffaf ve yapışkan olup yaklaşık 1 mm çapındadır. Şişmiş yumurtanın çapı 1.6 mm kadardır. Su bitkilerinin üzerine bırakılan yumurtalar 3-4 günde (60-70 günxderece) açılır. Yumurtadan çıkan larvaların boyu, 5 mm’dir. Yumurtadan çıkan larvalar 1-3 gün süreyle tutunma organları ile su bitkilerine tutunurlar. Bu süre sonunda, su yüzeyine çıkarak yüzme keselerini hava ile doldurup, yüzmeye ve yem almaya başlarlar. Önceleri bitkisel ve hayvansal planktonlarla (algler, rotiferler, küçük kabuklular) beslenirler. Boyları 18 mm olduğunda bentik organizmalarla beslenmeye başlarlar (10). Sazan yetiştiriciliğinde Su ve Toprak Özellikleri Su Özellikleri Su miktarı (Suyun debisi) Sazan yetiştiriciliğinde en az, havuzları sürekli dolu tutacak, havuz tabanı ve duvarlarından sızmayla ve yazın buharlaşmayla oluşan kayıpları ve havuzlarda tüketilen oksijeni karşılayacak miktarda (0.5-1.0 lt/dk/ha'lık) su gereklidir. Su miktarı, havuz toprağının özelliğine ve iklim koşullarına göre değişmekle birlikte, havuz çıkışında oksijen miktarı 5-6 mg/lt'nin altına düşmeyecek şekilde olmalıdır. Havuzlara verilen su miktarı ne kadar fazla olursa stoklama yoğunluğu da o kadar fazla olur (1,5,6,11). Su kaynağı Sazan üretiminde akarsu, kaynak suyu, göl suyu, yeraltı suyu veya kısaca soğuk olmayan bütün sular kullanılabilir (5). Akarsular, yüksek miktarda oksijen ve besleyici madde içermelerine rağmen, sel ve taşkınlara açık olmaları ve tarım ilâçları sızıntılarını taşıma riskleri nedeniyle, dikkatli kullanım gerektirir. Ayrıca, evsel veya sanayi atık sularıyla kirlenme riskine ve mevsimlere bağlı olarak su seviyesindeki düşmelere de dikkat edilmesi gerekir. Gerektiğinde akarsudan alınan suyun havuzlara verilmeden önce dinlendirilmesi gerekebilir. Durgun sular sıcaklıkları nedeniyle, sazan üretiminde en çok tercih edilen sulardır. Özellikle üreme zamanında kullanılmalıdırlar. Kaynak suları oksijence fakir oldukları gibi zehirli gazlar içerme riskine de sahiptirler. Su sadece oksijen açısından fakir olduğunda, suya düşüler yaptırılmak suretiyle oksijen miktarı artırılabilir. Bu şekilde, zararlı gazların bir kısmı da uçurulabilir. Fazla miktarda zehirli gaz veya demir ve kurşun gibi ağır metal içeren sular, sazan yetiştiriciliği için uygun değildirler. Kaynak suları sel, taşkın ve yağmurlarla bulanarak mil ve çamur taşımadıkları gibi parazit ve hastalık mikrobu da taşımazlar. Artezyen suları ve pompa ile çıkarılan yeraltı suları da sazan üretiminde kullanılabilir. Ancak, yeraltı sularının yetiştiricilikte kullanılması düşünüldüğünde, maliyet analizinin iyi yapılması gerekir. Sıcaklığı uygun olmak koşuluyla birçok su kaynağının sazan üretiminde kullanılması mümkün olduğundan, sazan üretimi için belirli ölçülerle sınırlandırılmış herhangi bir su kaynağı tavsiye etmek zordur. Sazan üretiminde su kalite kriterleri Suyun kireç kapsamı ve pH değeri Havuz yetiştiriciliğinin başarılı olabilmesi, suyun doğal besin maddelerince zengin olmasına bağlıdır. Suyun besin maddesi bakımından zenginliği (doğal verimliliği), içerdiği kireç miktarına bağlıdır. Suyun kireç kapsamı, asit bağlama kapasitesi (ABK) ile ölçülür. 1 lt suda 28 mg CaO varsa, suyun asit bağlama kapasitesi, 1 demektir. Sazan yetiştiriciliğinde, ABK=1.5 (42 mg CaO/lt) olması gerekir. ABK<0.5 olan sular az verimli ve ABK=0.5-1.5 arasındaki sular orta derecede verimli ve ABK>1.5 olan sular verimli olarak sınıflandırılır. Ancak, ABK>6 olmamalıdır (5). Sazan yetiştiriciliği için pH, 5.5-10.5 optimum 7-8 arasında olmalıdır. Sudaki kireç miktarı artınca, pH değeri de artar. Ancak, pH değerinin yüksek olması, her zaman için suda fazla kireç olduğu anlamına gelmez. Fitoplankton ve su bitkileri yoğun olduğunda, özellikle yazın fotosentez sonucu ortamdaki CO2 miktarı ve buna bağlı olarak pH değeri artar. Bunun sonucunda, suyun kirecinin fazla olduğu kanısına varılabilir. Günlük ölçümlerde pH değeri, 6.5-8.5 arasında ise, sudaki kireç miktarı yeterli demektir. pH düşük olduğunda, suyun kireçlenmesi gerekir (5,11). Suda 4>pH>11 olduğunda, balık yetiştiriciliği için uygun değildir. Bu tip suları yetiştiricilik için uygun hale getirmek masraflı olur. pH<4 olan sular, balıklarda yem alımını azalttığı gibi serbest H+ iyonu oluşturmaları nedeniyle hücreleri geçirimsiz yaparlar ve ileri safhalarda balık ölümlerine neden olurlar. Ayrıca, fitoplankton ve zooplanktonların gelişmelerini durdurarak suyun biyolojik beslenme kapasitesini azaltır. Suda yeterli kireç olmaması, pH’yı düşürdüğü gibi, balıkların pul ve kemik formasyonlarında bozukluklar meydana getirir (5). Oksijen miktarı Sazan havuzlarında oksijen miktarı, 5-6 mg/lt’nin altında olmamalıdır. Havuzdaki oksijenin büyük kısmı havuza gelen suyla az bir kısmı (1.5 g O2/m2/ gün; büyük göllerde 4.8 g O2/m2/gün) da yüzey havalanmasıyla sağlanır. Havuza giren oksijen ne kadar yüksek olursa, stok miktarı da o kadar yüksek olur. Suyun oksijeninin yeterli olmadığı durumlarda, suya havuz girişinden önce şelaleler şeklinde düşüler yaptırılarak oksijen miktarının arttırılması yoluna gidilir. Havuz suyundaki oksijen sadece balıklar tarafından değil, sudaki organik maddeler, mikroorganizmalar ve geceleri de su bitkileri tarafından tüketildiğinden özellikle yaz aylarında sabahın erken saatleri oksijen yetersizliği açısından kritiktir. Suyun sıcaklığı arttıkça, oksijen tutma kapasitesi azalmaktadır. Bu nedenle, havuzlarda su sıcaklığıyla birlikte, havuz çıkış suyundaki oksijen içeriğini de devamlı izlemek gereklidir. 1 kg ağırlığındaki bir sazan için 300-500 mg O2/lt/saat gereklidir (5). Su sıcaklığı Su sıcaklığı üreme, beslenme ve metabolik faaliyetler için önemlidir. Sazan, su sıcaklığının 18-20 ºC’ye yükselmediği sularda üreme şansı bulamaz. 18-20 ºC ve üzerindeki sıcaklıklarda entansif olarak yem aldığından devamlı büyür. Bu nedenle, sıcaklığın düşük olduğu Avrupa’da 3-4 yılda yemeklik büyüklüğe gelmesine karşın, sıcak ülkelerde 1-1.5 yılda yemeklik büyüklüğe ulaşabilmektedir. Çünkü, Avrupa’da sazanın büyümesine uygun dönem 3-4 ay iken, Türkiye’de Karadeniz’de 6 ay, Ege ve Akdeniz bölgesinde ise 7-8 aydan fazladır. Bu nedenle, Türkiye’de sazan üretimi için çok uygun koşullar vardır (5, 6). Su kirliliği oluşturan çeşitli zararlı maddeler Sazan üretilen sulara evsel ve endüstriyel atık sular karışmamalıdır. Özellikle DDT (29.4 mg/lt), Aldirin, Endrin (0.057 mg/lt), Malathion (100 mg/lt), Metasytox ve civalı bileşiklerin küçük miktarları dahi öldürücü olabilmektedir. CO2 miktarı, 2 mg/lt’den fazla olmamalıdır. H2S, 0.5 mg/lt olduğunda zararlı ve 5-6 mg/lt’den fazla olduğunda da öldürücü etki yapmaktadır. 1-2 mg/lt, nitrit öldürücü etki yapmaktadır. 0.2-0.4 mg/lt amonyak yavrularda ve 0.6 mg/lt amonyak ise küçük balıklarda öldürücü etki yapmaktadır. Deterjanların etkileri türlerine göre farklı olmakla birlikte, 5.0-10.0 mg/lt’lik miktarı yumurta ve spermaları tahrip etmektedir. Fenoller, balıklar için kuvvetli zehir etkisi gösteren bileşiklerdir. Demir ve kurşun gibi ağır metaller ve bileşikleri öldürücü etki yapmaktadır. Demirli bileşikler yumurtaların üzerine çökerek yavru çıkışına engel olurlar. İyot, klor ve azot gazları da çeşitli hastalıklara neden olurlar. Katran ve yağlar, barsakları ve kan dolaşımını etkilerler. Havuz arazisi ve toprağın özellikleri Havuz yapılacak arazinin toprağı ne kadar iyi olursa, havuz da o kadar verimli olur. Su kaynağı havuz arazisinin içinde olduğunda, kökü kurutulamayan su bitkileri havuz tabanını kaplayacağından, havuz temizlenip boşaltılarak dezenfekte edilemez. Bu nedenle, su kaynağı veya su birikintileri olan yerler, havuz yapımı için uygun değildir. Havuz geçirgen olmayan killi ve balçık topraklarda inşa edilmelidir. Kumlu ve geçirgen topraklar havuz yapımı için uygun değildir. Organik maddeyle beslenen topraklar havuz yapımı için uygundur. Organik madde bakımından fakir olan topraklar ahır gübresi veya tarımsal artıklarla gübrelenmeyi gerektirir. Sazan havuzu yapılacak arazinin kara tarımına uygun olmaması, su tutma kapasitesinin yüksek olması ve toprağın doğal verimliliğe sahip olması gerekir. Sazan üretimi için; - İşletmeye yıl boyu yeterli su temin edecek akarsuya veya su kaynağına yakın, - Sel baskınlarına karşı doğal veya yapay engellerler bulunduran, - İlerideki genişlemelere uygun büyüklükte ve rüzgâr almayan, - Su sızmasını önlemek için en az l m derinlikte killi ve kireçli olan, - Büyük taş ve ağaç kökleri olmayan, - Suyun havuzlara doğal olarak akışını sağlayacak eğime sahip, - Hafriyatı kolay ve fazla hafriyat gerektirmeyen ve - Pazara ulaşımın kolay olduğu bir işletme yeri seçilmesi yapılacak masrafları en aza indirir (5). SAZAN ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAVUZLAR Toprak havuzlar, fitoplankton, zooplankton ve diğer su canlılarının gelişmesi için uygun olduğundan, sazan yetiştiriciliğinde tercih edilmektedir. Havuz yetiştiriciliğinde, besin maddelerinin %50'si havuzlardan ve %50'si de yapay yemlerden sağlanmaktadır (12). İsrail'de verimliliğin %20'sinin havuzlardan, %20'sinin gübrelemeden ve %60'ının da yapay yemlerden ileri geldiği hesaplanmaktadır (13). Toprak havuzlar doğal besin kaynağı oldukları gibi, yatırım maliyetleri de düşüktür. Avrupa koşullarında ekstansif üretimde 600 kg/ha verimin 2/3'ünün havuz verimliliğinden ve 1/3'ünün de yapay yemlemeden kaynaklandığı kabul edilir. Buna göre, toprak havuzlarda, l kg sazan üretimi için 3-4 kg hububatla tamamlayıcı yemleme yapılması gerekir (5). Yapılış Şekillerine Göre sazan havuzları Teras şeklinde havuzlar Meyilli arazilerde kurulan, üç tarafları duvarla çevrili ve alt duvarı yan duvarlarından yüksek olan havuzlardır. Arazi meyilinin çok olduğu durumlarda yan duvarlar yüksek yapılmalıdır. Su baskını tehlikesi nedeniyle, havuzların dere ve akarsu yataklarına yapılması uygun olmaz (5,6). Baraj tipi havuzlar Akarsu eteği, bataklık ve benzeri düz yerlerde yapılan dört duvarlı havuzlardır. Havuz arazisinin toprağı yumuşak olduğundan, duvarları teras ve baraj tipi havuzlara göre daha geniş olmalıdır (5,6). Çeltik tavası şeklinde havuzlar Sel tehlikesi olmayanan küçük akarsu etekleri veya derelere enine duvar (set) inşa edilerek yapılan su toplama göletine benzer havuzlardır (5,6). Kullanım amaçlarına göre sazan havuzları Yumurtlatma havuzları Yumurtlatma havuzları; işletmenin tipine, kurulduğu arazinin büyüklüğüne ve kapasitesine göre farklı büyüklüklerde olabilir. Yumurtlatma havuzlarının işletmenin güneşli ve rüzgârsız yerine tesis edilmesi ve etrafının yüksekçe çitle çevrilmiş olması, doğal yemlerin gelişmesi ve larvaların zararlılardan korunması açısından önemlidir. Sazanların yumurtlamasında, su girişinin müstakil olduğu Dubisch ve Hofer tipi havuzlar kullanılmaktadır (5,6,11). Dubisch havuzları Dubisch tipi, en yaygın yumurtlama havuzudur. Dubisch havuzlarının etrafında meyilli duvarları boyunca 30-40 cm genişliğinde 20-30 cm derinliğinde dört tarafını çevreleyen bir kanal vardır. Havuzun ortasında yumurtlama yatakları olarak adlandırılan otlu kısım bulunur. Dubisch havuzları kare şeklinde genellikle 100 m2 nadiren 250 m2 büyüklüğündedir. Havuzun derinliği ortada 30-40 cm ve yan kanallarda 60-70 cm’dir. Dubish havuzları yumurtlama mevsimi dışında kuru tutulur. Havuzun orta kısmına suya dayanıklı sert çayır otları (Lolium perenne) ekilerek su doldurma zamanına kadar büyümeleri sağlanır. Otların boyu, 10 cm kadar olmalıdır. Damızlık balıklar otlar üzerine yumurtladıktan sonra su seviyesi düşürülerek, damızlıkların otsuz kanallarda toplanması ve buradan kolayca alınmaları sağlanır. Yumurtalar açılıp larva çıkışı olduktan bir hafta sonra larvalar, yumurtlama havuzlarının alt tarafındaki larva havuzlarına su akışıyla kayıpsız olarak alınır. Hofer havuzları Hofer havuzları genellikle soğuk bölgelerde kullanılır. Hofer havuzlarının duvarları su çıkış savağının önünde 0.8-1.0 m yüksekliktedir. Havuz tabanı yanlara doğru eğimlidir. Sığ kesim balıkların yumurtlama yeri olup, su bitkileri ile örtülüdür. Balıklar eğim nedeniyle, kendileri için uygun olan yumurtlama derinliğini ve ani hava değişikliklerinde de kendileri için uygun korunma yerini seçme şansı bulurlar. Ön yavru büyütme (larva) havuzları Larva havuzları, 100-1000 m2 büyüklüğünde, larvaların 3-8 hafta (genellikle 4-5 hafta) süreyle tutuldukları küçük ve sığ havuzlardır. Ancak, küçük olmaları kontrol açısından tercih edilmelidir (5,6,11). Yavru büyütme havuzları Yavru büyütme havuzları; yavruların 5-6 cm oluncaya kadar tutuldukları, larva havuzlarından biraz daha büyük (400 m2 ile 5 ha arasında genellikle 1 ha'dan küçük) ve su giriş-çıkışının fazla olmadığı havuzlardır. Kışı soğuk geçen ve kışlatma havuzu bulunmayan işletmelerde, yavru büyütme havuzlarının kıyı kesimlerinde derinlik 1.5-2.0 m yapılarak yavruların kışı sorunsuz olarak geçirmeleri sağlanır (5,6,11). Büyütme havuzları Bir yaşlı sazanların stoklandığı derinlikleri 1.0-3.0 m arasında değişen havuzlardır. Büyüklükleri 4000 m2’den hektarlara kadar değişir. Ancak, 400-500 m2 büyüklükte çok sayıda küçük havuz yapılması kontrolün kolay olması nedeniyle tercih edilmelidir (5,6). Bakım ve besleme havuzları İki yaşını tamamlayan sazanların stoklanarak pazar ağırlığına ulaştırılması için yoğun olarak beslendikleri havuzlardır (5). Kışlatma havuzları Kış mevsiminin uzun sürdüğü soğuk bölgelerde kullanılır. Sazan balıkları su sıcaklığı 10-12 °C’nin altına düşünce, kışlatma havuzlarına alınırlar. Kışlatma havuzlarında yemleme yapılmadığından stoklama oranı yüksek tutulur. Kışlatma havuzlarının derinliği, 2-3 m arasında, büyüklüğü ise stoklanacak balık miktarına göre değişir. Kışlatma havuzlarında stoklama; 5-10 adet /m2 S1 ve 2-4 adet /m2 S2 olacak şekilde yapılır. Oksijen tüketiminin artmaması için havuzların tabanında bitki ve çamur olmamalıdır. Ayrıca, su sirkülasyonunun iyi olması için su giriş ve çıkışı diagonal olarak yapılmalı ve su akışı yüksekten olmalıdır. Havuz duvarlarında %45 meyil olmalıdır. Su sıcaklığı 10 °C’nin üzerine çıktığında, sazanlar kışlatma havuzlarından alınır (5,6,11). Stok ve pazarlama havuzları Üretim havuzlarından hasat edilen balıkların pazarlanıncaya kadar bir kaç gün süreyle tutuldukları 500-1000 m2 büyüklüğünde, zemini toprak, beton veya taş blokaj havuzlardır. Havuzlara bol miktarda temiz su verilerek balıklardaki muhtemel çamur kokusu giderilmiş olur. Stok ve pazarlama havuzlarında tutulan balıklara yem verilmediğinden, pazarlama süresinin çok uzun olmamasına dikkat edilmelidir. Aksi halde, balıklarda ağırlık kaybı olur. Stok ve pazarlama havuzlarına 5-15 kg/m2 oranında stoklama yapılır. Su akışı, havuz suyunu en az günde iki defa değiştirecek şekilde düzenlenir. 1 kg balık için 10-15 lt/dk'lık su akışı, çamur kokusunun giderilmesi için yeterli olur (5). Damızlık havuzları Damızlık havuzlarının büyüklükleri işletmenin damızlık ihtiyacına göre değişir. Derinlikleri, 1 m kadardır. Damızlık havuzlarına verilecek su temiz ve sıcaklığı 15-17 °C olmalıdır. Üreme dönemi yaklaştığında su sıcaklığı çeşitli uygulamalarla 18-20 °C'ye çıkarılır. Sazan Havuzlarının Yapısal Özellikleri Havuz büyüklüğü Küçük havuzlar, büyük havuzlardan daha verimlidir. 10 hektardan büyük havuzlar da iyi bakım ve gübreleme ile 1 hektar büyüklüğündeki havuz kadar verimli olabilir. Büyük havuzlarda mekanizasyon, verimli ve ucuz işgücü temin eder. Ancak, hastalıklarla mücadele bakımından büyük havuzlar daha masraflıdır. Büyük havuzlarda dezenfeksiyon zordur. Sazan havuzları alabalık havuzlarına göre daha büyüktür. Ancak, son yıllardaki eğilim, az sayıda büyük havuz yerine çok sayıda küçük havuz kullanma şeklindedir. Küçük havuzların en önemli avantajı, denetimin kolay olması ve herhangi bir hastalık görülmesi durumunda az sayıda balığın zarar görmesidir. Ancak, havuz büyüklüğünü su, arazi, toprak özellikleri ve işletmenin tipi gibi değişik faktörler etkilediğinden havuz büyüklüğüyle ilgili kesin bir ölçü vermek zordur. Asya'dan Uzak-Doğuya gidildikçe sazan havuzları küçülmektedir. Avrupa'da 5.000 m2'den büyük, Güney Avrupa'da ise 4-5 hektara varan büyüklüktedir. Çinde 1.000-4.000 m2 arasında olan sazan havuzları, sazanın en iyi geliştiği Java adasında, 30 m x 50 m boyutlarındadır. Afrika'da aile işletmelerinde ise daha küçüktür. Görüldüğü gibi sazan havuzlarının büyüklüğü bölgenin özelliklerine göre değişmektedir (5,6,11). Havuz derinliği Sazan havuzlarının derinliği de arazi ve toprak özellikleri, iklim durumu ve hafriyat giderleri gibi ekonomik faktörlere bağlıdır. Genel kural, balık büyüdükçe havuz derinliğinin arttığıdır. Büyük sazanlar 30 cm'den daha sığ kıyıları kullanamazlar. Büyük sazanların yerleştirildiği havuzlarda sığ kıyılar mümkün olduğu kadar az olmalıdır. Büyütme havuzlarının derinliği 50-100 cm besleme havuzlarının derinliği ise, 150 cm civarında olmalıdır. Sığ havuzların faydaları olduğu kadar zararları da vardır. Faydaları; - Daha iyi ışık geçirgenliği ve daha yüksek sıcaklık sağlamaları, - Fitoplankton gelişmesini teşvik etmeleri, - Daha iyi su sirkülasyonu ve daha iyi havalanma sağlamaları ve - Az hafriyat gerektirdiklerinden ucuz olmaları şeklinde sıralanabilir. Sakıncalı yönleri ise, - Soğuk bölgelerde havuz yüzeyinin buz tutması nedeniyle buz tabakası altında kısa sürede oksijen yetersizliği görülmesi, - Saz ve kamış gibi sert su bitkilerinin gelişmesinin hızlı ve büyük miktarda olması, - Havuza gelen suyun azalması veya kısa vadeli kesilmesi durumunda alçalan su seviyesinin balıklar için zararlı olabilmesi, - Doğal yem üretimi için havuzlara verilen gübrenin büyük kısmının sazlar ve kamışlar tarafından tüketilmesi ve - Küçük balıkların sazlar ve kamışlar arasına yerleşen yılan ve kaplumbağalar tarafından zarar görme riski olarak sayılabilir (5,6). Havuz duvarları - setler Sazan havuzlarının duvarlarının meyili; duvarın hafriyatına ve yığılacak toprak miktarına, toprağın yapısına, havuz büyüklüğüne ve bölgenin iklim koşullarına göre 1/2-1/4 arasında değişir. Meyil 1/2'den fazla (b>45°) olduğunda, duvar toprakları havuz içerisine dökülür. Havuz alanı büyüdükçe meyil de 1/2'den 1/4'e düşer. Duvarların dış tarafında 1/1'lik meyil olması yeterlidir (5). Havuz duvarları yığma toprak olduğunda, iyi sıkıştırılmış olmalıdır. Toprağın yığıldığı taban kısmında ot, humus tabakası ve çalı benzeri bitkiler bulunmamalıdır. Yığma yapılacak yüzeydeki ot ve bitkiler 15-20 cm derinliğe kadar temizlenir. En iyisi, duvar yapılacak kısımda 1.0-1.5 m genişliğinde ve 30-40 cm eninde bir şerit açmak ve killi toprağı bu şerit üzerine yığmaktır. Yeterince killi toprak bulunamazsa, duvarın 40-50 cm genişliğindeki kısmının killi topraktan yapılması uygun olur. Duvar toprağı az killi ve geçirgen ise duvar daha kalın yapılmalı ve ot tohumu ekilip kuvvetlendirilerek erozyon önlenmelidir (5). Havuz yapımında taban verimli, yan duvarlar ise verimsiz topraklardan yapılmalıdır. Havuz duvarları, %5-10 oturma ve çökme payı dikkate alınarak su seviyesinden 40-60 cm kadar yüksek olmalıdır. Havuz duvarlarının taban ve üst kısımlarının genişliği, arazinin meyiline, toprağın yapısına, havuzun büyüklüğüne, işletmenin tipine ve kapasitesine bağlı olarak değişir. Yemleme ve hasatın kolay olması için havuz duvarlarının üst kısımları geniş olmalıdır. En iyisi birkaç havuza hizmet edecek şekilde havuz aralarında 3-4 m genişliğinde, betondan veya sertleştirilmiş setler yapılmasıdır. Bu şekilde, araç geçişi de sağlanmış olur. Sızmaya ve çatlamaya neden olacağından, havuz duvarlarına ağaç dikilmemelidir. Rüzgârın oluşturacağı toprak erozyonunu önlemek için ağaç dikilmesi gerekiyorsa, duvarların arka tarafında emniyetli mesafe bırakılmalıdır (5,6) Çevre kanalları Sazan havuzlarındaki çevre kanalları, besin maddelerinin su akıntısıyla havuzdan akıp gitmesini önlemek ve havuzları sel ve taşkından korumak için yapılır. Çevre kanalları, balık hasatının rahat yapılabilmesi için hasat çukuruna devamlı su sağlanmasında da yardımcı olur. Çevre kanallarının derinliği ve genişliği, havuzun büyüklüğü ve suyun debisine göre değişir. Çevre kanallarının yapımında yağmur suyu da dikkate alınmalıdır. Çevre kanallarının meyili, kanalın derinliğine bağlıdır. Kanal derinliği arttıkça meyil azalır. Çevre kanallarının kenar meyili genellikle 1/1'dir. Ancak, gevşek topraklarda ve büyük su akıntısı tehdidi olan yerlerde meyil, 1/1.5 olmalıdır. Aşınma nedeniyle, çevre kanallarının havuz duvarlarına çok yakın olarak inşa edilmemesi gerekir. Kanallardaki aşınmayı önlemek için kanal tabanına kil takviye edilir. Çevre kanalları su sızdırdıklarında, havuzlar tam olarak kurutulamayacağından, iyi bir bakım ve dezenfeksiyon yapılamaz. Çevre kanallarının su sızdırması durumunda, havuzdaki su seviyesi düştüğü gibi havuzun çukur yerleri su ile dolduğundan, buralardaki saz ve kamışların sürekli büyüme olanağı bulmaları nedeniyle, ot savaşı engellenir (5). Havuz tabanı Sazan havuzlarının tabanında ‰3 meyil olması yeterlidir. Eğim, ‰1'den az olduğunda, havuz suyu tamamen boşaltılamaz. ‰5'den fazla meyil olduğunda, havuzun verimli çamur tabakası derinlere doğru kayar. Havuz tabanının ortasında ana drenaj (su boşaltım) kanalı bulunur. Kanalın büyüklüğü ve derinliği havuz büyüklüğüne göre değişir. 1-3 ha büyüklüğünde havuz için 45-60 cm derinlik ve 90-140 cm genişlik yeterlidir. Havuzların bakım, dezenfeksiyon ve gübreleme işlemlerinin makinayla ve kolaylıkla yapılmasını sağlamak için havuz tabanında sayıları havuz büyüklüğüne göre değişen ve ana drenaj kanalına açılan kenardan ortaya doğru balık sırtı şeklinde boşaltım kanalları bulunur (5). Su girişi ve çıkış savakları Su akışının kontrolü, havuza yabancı ve zararlı balık girişini engellemek için gerekli önlemlerin alınmasına olanak sağladığından, havuza su girişinin mümkün olduğu kadar yüksekten olması arzu edilir. Havuzdan su çıkışı, boşaltım savakları ile sağlanır. Boşaltım savakları havuz suyunun seviyesinin ayarlanmasına ve havuz suyunun boşaltılmasına hizmet eder. Çıkış savağı, ahşap veya betondan yapılır. Çıkış savağı, ana drenaj kanalının sonunda ve havuz duvarının alt kısmından (duvardan) biraz içeridedir. Duvarla savak arasındaki mesafenin en az 30-50 cm olması önerilir. Su çıkış savağı dikdötgen prizma şeklinde olup, arka arkaya üç kapağın konulmasına yarayan 3 yiv (yuva) bulunur. 1. yive balıkların kaçmasını engellemek için demir tel ızgara, 2. ve 3. yivlere 10-20 cm genişliğinde ve üst üste konulduğunda su sızdırmayacak şekilde birbirine geçmeli tahta kapaklar yerleştirilir. 1. yive yerleştirilen tel ızgara havuzdaki su derinliği kadar yükseklikte olabileceği gibi su yüzeyinden tabana doğru belli bir yüksekliğe kadar da olabilir. Tahta kapaklar, havuzdaki su seviyesini ayarlamaya ve havuz suyunu tabandan veya üstten boşaltmaya yarar. Su çıkış savağının tabanına balıkların zarar görmemesi için tercihen plastik su tahliye borusu monte edilir (5). Balık toplama yeri ve hasat çukuru Balık hasat çukuru, ana tahliye kanalının bitiminde su çıkış savağının önünde ana tahliye kanalı genişletilerek ve derinleştirilerek daha derin ve geniş kanal şeklinde yapılabilir. Hasat çukurunun tabanı ve duvarları taş blokaj veya betondan yapılır. Çevre kanalından sürekli gelen taze suyla beslenme şansı ve çevre kanalının bir parçası olarak düşünülmesi nedeniyle, hasat çukuru genellikle havuz dışına yapılır. Bu durumda, su çıkış borusunun çapı, 25-30 cm olmalıdır.Hasat çukurunun boyutları, havuzun büyüklüğüne ve işletmenin kapasitesine (hasat edilecek balık miktarına) bağlı olarak değişir. 10 ha büyüklüğündeki bir havuz için 0.5-1.0 m eninde ve 2.30-2.00 m boyunda bir hasat çukuru yeterlidir. Hasat çukurunun temel özelliği, hasatın kolay yapılmasını sağlamasıdır. Hasat çukurunda hasat edilen balıklar, yakınındaki toplama yerine taşınarak taze suya yerleştirilirler. Böylece çamur kokusundan arındırılmış olurlar (5,6). SAZAN HAVUZLARININ BAKIMI VE GÜBRELENMESİ Sazan Havuzlarının Bakımı Sazan havuzlarının bakımı günlük, aylık ve yıllık olarak yapılır. Sazan havuzlarının bakımı kısa ve uzun süreli onarımları ve verimi arttırmak için yapılan işleri kapsar. Havuzların kısa süreli bakımı; su giriş-çıkışının, su boşaltım savağının ızgaralarının, kanal ve havuz duvarlarının ve balık ölümlerinin kontrolünü içerir. Yıllık bakım; sonbaharda balık hasatından sonra havuzların onarımını ve verimi artırma çalışmalarını kapsar. Boşalan havuzların kış boyunca gereken bakım ve onarımları yapılarak, bir sonraki üretim periyoduna hazırlık yapılır. Doğal gıdanın önemli kısmını oluşturan zooplantonlarla havuz tabanındaki sinek larvaları ve kurtların yeterli miktarda gelişmesi için havuz tabanı kurutulup sürülür. Toprağın aktif hale getirilmesi için kireçleme yapılır (5,6). Havuz tabanının kurutulması Havuz tabanının verimi, 5-10 cm'lik çamur tabakasından ileri gelir. Verimli olan bu tabaka kalın olduğunda kuruyuncaya kadar beklemelidir. Kalınlığı nedeniyle kuruma sağlanamıyorsa, fazla çamur paletler veya havuz kenarından çalışabilen ekskavatörler yardımıyla havuzdan alınmalıdır. Havuz tabanından alınan çamur atımayıp, havuz duvarlarının üzerine veya uygun bir yere yığılır. Önce, birkaç defa sönmemiş kireçle muamele edilir daha sonra fosfatlarla karıştırılır. Bu çamur yığını birkaç yıl sonra kompoze çamur olarak yavru havuzlarının gübrelenmesinde kullanılır. Havuz tabanının kurutulmasında en büyük rolü, ana ve tali drenaj kanalları oynadığından, yıl boyu gelen çamurla tıkanmış olabilirler. Boşaltılıp temizlenmeleri gerekir. Balık hasat çukuru da çamurla dolmuş olabileceğinden, temizlenir. Su tahliye boruları da kontrol edilerek varsa arızaları giderilip gelecek üretim sezzonuna hazır hale getirilirler. Havuz tabanının kurutulmasının temel amacı, çamur içerisindeki organik maddenin oksijen ile mineralizasyonunun sağlanması ve bitki besin maddesi haline dönüşerek gelecek yılın doğal gıda üretimi için kullanılmaya hazır hale getirilmesidir. Havuz tabanının kuruda kalacağı süre çamurun miktarına ve yapısına, havuzun özelliğine ve iklim koşullarına bağlıdır. Yeterli havalanma olması için 8-14 günlük kuruma süresi yeterlidir. Çok kısa süre yetersiz, çok uzun süre ise doğal gıda üretme özelliğinin kaybolmasına (steril olmasına) ve rüzgârlarla sürüklenmesine neden olur (5,6). Havuz tabanının sürülmesi Havuz tabanındaki çamur kurutulurken, havuz tabanının sürülmesi ihmal edilirse, sadece havuz tabanının yüzeyindeki toprak havalanır. Havuz tabanındaki toprağın sürülmesi birçok yönden faydalıdır. 1- Toprağın ufalanmasını sağlayarak havalanma yüzey alanını genişletir. Oksijen girişini kolaylaştırarak gerçek kuruma sağlanır. Böylece, mineralizasyon toprağın daha derininde ve hızlı olur. 2- Çamur tabakası sürülmezse, çatlar. Oluşan çatlaklarda nem tutulur ve havalanma engellenir. Geçirgen topraklarda çatlaklar geçirimsiz tabakaya kadar ulaşır ve havuz tabanı su sızdırır duruma gelir. Yağmur sularıyla yıkanan besin tuzları çatlaklardan aşağılara iner. Çamur tabakasının sürülmesi, bu olumsuzlukları engeller. 3- Fazla miktarda ot gelişmişsazan havuzları boşaltıldığında, kalın bir bitki tabakası havuz tabanını örter. Bitkilerin altındaki çamur tabakası kuruyamaz. Havuz tabanının kuruyup havalanabilmesi için bitkilerin parçalanması gerekir (5,6). Havuz tabanında verimli olan 5-10 cm'lik çamur tabakasının işlenmesi gerekir. Sürme işlemi, özellikle kumlu tabanlarda derin yapılırsa verimsiz tabaka üste çıkmış olur. Bu durumda, havuz tabanı hem verimsiz hale gelir hem de su sızdırır (5,6). Havuz tabanının kireçlenmesi Sonbaharda balık hasatından sonra havuz tabanının kireçlenmesi, aktiviteyi artırmak, dezenfeksiyonu ve gübrelemeyi sağlamak için yapılır. Havuz tabanında yeterli çamur varsa, sönmemiş kireç kullanılır. Su ile birleşince, kireç kaymağına dönüşen sönmüş kireç havuz tabanındaki toprağı tutarak verimli hale getirir. Ayrıca, virüsleri, balık kurdu ve sazan biti gibi parazitlerle bulaşıcı mikropların ölmesini sağlar. Dezenfeksiyon için %85 oranında CaO içeren sönmemiş kireç balık hasatından sonra 2.000-2.500 kg/ha olacak şekilde ufalanarak nemli havuz tabanına serpilir. Kuru havuz tabanına serpilecek sönmemiş kireç, toprağın aktivitesini sağlayamayacağı gibi dezenfeksiyon etkisi de göstermez. Dezenfeksiyon için verilecek toplam kireç miktarı, 8-15 gün aralıklarla 2-3 defada verilmelidir. Çamurun aktif hale gelmesi için de kirecin aralıklarla verilmesi gereklidir. Bir defada fazla kireç verilmesi tabanı verimsiz hale getirir. İşin kolayına kaçarak kireç torbalarının kümeler halinde dökülmesi, kirecin yanmasına neden olur. Kirecin dezenfeksiyon ve gübreleme etkisi yetersiz kalır (5,6,14). Sazan Havuzlarında Ot Mücadelesi Sazan havuzlarındaki yabani otların; - Balıkların hareket alanını daraltma, - Havuz tabanının balıklar tarafından karıştırılmasına engel olma, - Doğal yem üretimini geliştirmek için verilen gübrelerin büyük kısımını tüketme, - Balık düşmanları (kaplumbağa, yılan, zararlı kuşlar v.b.) için barınak oluşturma, - Havuzların denetimini ve hastalıkların gözlenmesini zorlaştırma, - Havuzları gölgelendirerek ışığın tabana ulaşmasını engelleme, - Geceleri oksijen tükettiklerinden özellikle yaz aylarında sabahları oksijen azlığına neden olma ve - Balık hasadını ve havuzu kuruya alma zamanında havuz tabanında yapılacak bakım çalışmalarını zorlaştırma gibi sakıncaları olduğundan, başarılı bir sazan yetiştiriciliği için su bitkileri ile mücadele edilmesi gerekir (5,6,11). Mekanik yöntemle ot mücadelesi Havuzdaki saz ve kamış miktarı havuz derinliği arttıkça artar. Havuzlar kuruya alındığında, orak, tırpan veya büyük işletmelerde ot biçme makinası kullanılarak biçilmeleri gerekir. Havuz kenarlarındaki otları yok etmek için yakma veya büyük baş hayvanları otlatarak yenilebilenleri yedirmek gerekir. Ancak, bu otların çoğu hayvanlar tarafından tüketilmediğinden, fazla miktarda biçilmeleri gerekir. Kimyasal yöntemle ot mücadelesi Kimyasal ot mücadelesi, işçi ücretleri çok pahalı olan yerlerde uygulanabilir. Ot mücadelesinde kullanılacak kimyasal maddelerin seçiminde; - Balıklara etkisi, - Bitkilere etkisi, - Doğal yemlere (fitoplankton ve zooplankton) etkisi ve - Fiyatı dikkate alınmalıdır. Kimyasal ot mücadelesinde; - Havuz toprağının sterilize edilmesi, - Uçaktan ilâçlama ve - Kimyasal maddelerin havuzda çöktürülmesi teknikleri kullanılabilir. Toprağın sterilize edilmesi, ekonomik olmadığı gibi toprağın verimliliğini de azaltır. Kökü derin olmayan bitkiler için bileşimlerinde %80 etkicil madde bulunan bitki öldürücüler (herbicid) kullanılabilir. Bunlar suda 5-10 g/lt dozda hazırlanarak pülverizatörlerle püskürtülürler. 1 lt eriyik, 10 m2 için yeterlidir. En uygun uygulama zamanı, yağmurlu havalardır. İyi sonuç alınabilmesi için mekanik mücadele (biçme) yapılmış olmalıdır. Kökü derinde olan bitkiler için suda tamamen çözünen ve kısa sürede toprağa geçen sodyum klorat (NaClO3) kullanılır. Ticari olarak Atlacide ismiyle satılmakta ve %59 oranında NaClO3 ihtiva etmektedir. Bir diğer herbicid olan Ekron %60 oranında NaClO3 ihtiva etmektedir. Gerek Atlacide ve gerekse Ekron yanıcı olduklarından, geriye kalan miktar (%39 ve %40) yanıcı olmayan madde ilave edilir. 200-300 g Atlacide veya Ekron 1 lt suda eritilir ve pülverizatörle püskürtülür. Uçakla mücadele büyük havuz arazilerinde yapılır. Uçakla mücadelede, içinde 2-4 Dichlorphenoxy acetate ihtiva eden ve ester ilave edilerek kullanılan Shell-8 ilâcı püskürtülür. Özellikle seyrek dağılmış küçük ve genç bitkiler üzerinde etkilidir. Kimyasal maddeleri suda çöktürme yöntemi, havuzdaki derin köklü ve kuvvetli bitkilerin yok edilmesinde kullanılır. Geniş yapraklı bitkiler için 2-4 Dichlorphenoxy Acetate kullanılır. Scirpus (sandalye sazı), Cyperus (şehvet veya venüs otu) ve Tipha cinsi otlar için 2-4 Dichlorophenoxy Acetata ester katılırak kullanılır. Polygonu (çaban değneği) ve benzeri bitkiler için 2-4-5-T veya 2-4-5- Trichlorophenoxy Acetate kullanılır. Potamogeton (su sümbülü) ve Ceratophyllum için sodyum arsenit ve bazı alg filizleri için CuSO4 kullanılır. Biyolojik ot mücadelesi Biyolojik ot mücadelesinde, Çin kökenli sazanlar kullanılır. Bunlardan en çok tercih edileni, ot sazanıdır (Ctenopharyngodon idella). Larva döneminde zooplanktonla beslendikten sonra 3-10 cm olduklarında, bitkisel gıdalarla beslenmeye başlarlar. 1 kg canlı ağırlık artışı için 25-35 kg yumuşak su altı bitkisi veya 20-30 kg (türe bağlı olarak 60 kg’a kadar) su üstü bitkisi tüketirler. Böylece değersiz olan su bitkilerini değerli balık etine dönüştürürler. Ot miktarına bağlı olarak 150-200 adet/ha ot sazanı stoklanabilir. Ot sazanlarının gelişmeleri de iyidir. Kuvvetli fitoplankton gelişmesi olan havuzlarda gümüş sazanı (Hypopthalmichthys molitrix Valenciennes) kullanılır. Gümüş sazanları yumurtadan çıktıktan 10-12 gün sonra suyu süzerek fitoplanktonla beslenmeye başlarlar. 250 g ağırlığındaki bir gümüş sazanı saatte 30-35 lt su filtre eder. 35-45 mg/lt alg bulunan bir havuzda saatte 1.3 g taze alg tüketir. Sazan Havuzlarının Gübrelenmesi Sazan havuzlarında gübreleme; - Balık üretimi, rüzgâr, toprağa sızma, yıkanma ve havuzdaki kaba bitkiler tarafından harcanan doğal besin maddelerinin (fitoplanton ve zooplanton) tekrar havuza kazandırılması ve - Düşük asit bağlama kapasitesi (ABK) ve pH değerlerinin yükseltilmesi ile tesbit edilmiş besin maddelerinin serbest kalarak kullanılabilir hale gelmesi için yapılır (5,6,11). İnorganik gübreler Kireçli gübreler Havuzların kireçle gübrelenmesi; - Havuz toprağı ve buna bağlı olarak havuz suyunun asitliğinin giderilmesi, - Havuz suyunun asit bağlama kapasitesinin yükseltilmesi, - Suya CO2 temin edilmesi, - Toprakta bağlı bulunan bitki besin maddelerinin serbest kalması, - Bitkisel ve hayvansal organizmalar için gerekli Ca++ miktarının temini, - Havuz suyundaki Na, K ve Mg iyonlarının zararlı etkilerinin giderilmesi, - Sudaki organik ve inorganik asitlerin nötralizasyonu ve - Nitrifikasyon (amonyumlu bileşiklerin nitrit ve nitrata dönüşümü) amacıyla yapılır. Kireçle gübrelemede; kireç taşı (CaCO3), sönmemiş kireç (CaO), sönmüş kireç (Ca (OH)2) ve kalsiyum siyanamid (CaCN2) kullanılır. Kireç; - Kuru havuzun tabanına, - Havuzdaki suya ve - Havuza akan suya karıştırılır. Ancak, solungaç çürüğü hastalığının kontrolü için havuz suyunun, havuz toprağının ıslahı ve parazit kontrolü için havuz tabanının kireçlenmesi daha uygundur. Havuz tabanına uygulanacak kireçleme, balık hasadından sonra ve havuz tabanı hafif nemli iken yapılır (Tablo 2). Tablo 2’den de görüldüğü gibi havuz tabanına verilmesi gerekli kireç miktarı 250-4000 kg/ha arasında ve ortalama 750 kg/ha’dır. Parazit kontrolü için ise, 100-1500 kg CaO/ha veya 1000 kg CaCN2/ha verilmesi uygundur. Havuz toprağının ıslahı için 200-400 kg CaO/ha verilmesi önerilmektedir. ABK’ni 1 birim artırmak için 200-300 kg CaO/ha gereklidir. CaO, ince öğütülmüş olarak nemli havuz toprağına serpilmelidir (5,6,11,14). Kireçtaşı CaCO3 kullanıldığında, Tablo 2'deki değerlerin 2 katı kullanılmalıdır (14). Havuz suyunda pH>6.5 olduğunda kireçleme yapılması gerekmez. pH<6.5 olduğunda birkaç günde bir eşit miktarda 200 kg/ha CaO verlimesi gerekir. Çiftlik gübresiyle gübrelenen ve yoğun besleme yapılan küçük havuzların suyu kireç bakımından fakir ise, her ay 170-220 kg/ha CaO havuz yüzeyine serpilmelidir (5,6,14). Havuzlara kireç uygulaması, - Toprağın organik ve inorganik bileşikleri ve bitki besin maddelerinin fosforla birleşip stabil bileşikler oluşturmaması için fosfatlı gübre kullanımından ve - Balıkların ölmemesi için havuzlara balık stoklanmasından en az 2-3 hafta önce yapılmalıdır (5,6,11). Fosfatlı gübreler Havuzlara fosfatlı gübrelerin kullanılması için kireçleme işleminden sonra belirli bir süre geçmesinin yanı sıra havuzların otsuz olmasına da dikkat edilmelidir. Ot yoğun olursa, fosforun büyük kısmı otlar tarafından kullanılacağından balıklar için hiç bir yararı olmaz. Sazan havuzlarında fosfatlı gübre olarak süper fosfat veya saf fosfor asiti bakımından süper fosfata eşdeğer olan Thomas unu yada Rhenaniaphosphat ve Hyperphos kullanılır. Thomas unu suda geç eridiğinden, Mayıs-Haziran aylarından itibaren verilmelidir. Kullanılması gereken fosfatlı gübre miktarı, bileşimlerindeki P2O5 miktarına göre değişmekle birlikte, 50 kg/ha P2O5 olacak şekilde hesaplanır. 300 kg/ha süper fosfat veya Thomas unu, 250 kg/ha Rhenaniaphosphat ve 200 kg/ha Hyperphos kullanıldığında, 50 kg/ha P2O5 verilmiş olur. Havuzlar yeni inşa edilmişse miktarlar iki katına çıkarılır. Bu gübreler ayrı ayrı veya birlikte (Şubat’ta Thomas unu, Mayıs’ta süper fosfat gibi) uygulanabilirler. Havuza akan suda eritilerek verilebilecekleri gibi, havuz yüzeyine toz halinde serpilerek de verilebilirler (5,6,11). Azotlu gübreler Azotlu gübreler havuzun doğal verimliliğinde protein yapı taşı olarak görev yapar. Ancak, ekonomik olup olmadıkları tartışılmaktadır. Çamurlu topraklarda bulunduğu gerekçesiyle, Avrupa’da kullanımından vazgeçilmiştir. Azotlu gübre kullanılması gerektiğinde, %20 azot ihtiva eden sıvı amonyak (NH3) tercih edimlmektedir. İsrail’de 4 birim Azot ile 1 birim fosforun iyi sonuç verdiği ve 2 haftada bir azotlu gübrelerden amonyum sülfatın 500 kg/ha olarak uygulandığı bildirilmektedir. N:P, 4.1 veya 6:1 olduğunda iyi sonuçlar alınmaktadır. Suyun asitliğinin düşük olduğu havuzlarda sıvı amonyak, alkali özellikteki sularda ise nispeten asitidik olmasından dolayı amonyum sülfat kullanılması uygundur. Bataklık havuzlar sülfat bakımından zengin olduklarından, sülfatlı gübre kullanılmasına gerek yoktur (5,6,11). Organik gübreler Çiftlik gübresi Havuzlara uygulanması gereken çiftlik gübresi miktarı, 5-30 ton/ha arasında değişir. Şerbet halinde birkaç m3/ha olarak verilmektedir. Kullanılması gereken en uygun gübre veya şerbet miktarı, yetiştirici tarafından uygulamaların sonuçlarına göre saptanır. Çiftlik gübrelerinde fazla miktarda amonyak bulunduğundan pH’yı yükselterek balık zehirlenmelerine neden olacağından, Kış aylarında veya İlkbahar başlangıcında verilmeleri gerekir. Kümes hayvanlarının gübreleri havuzlarda 48 saatte çözündüklerinden inek gübrelerinden daha iyidir. Çiftlik gübreleri içinde bulunan ve çiftlik hayvanları tarafından sindirilmemiş besin maddeleri balıklar tarafından değerlendirilmektedir. Bu nedenle, çiftlik gübresi verildiği günler havuzlardaki balıklar yemlenmezler. Balık bulunan havuzlara çiftlik gübresi verilirken, gübre tüm havuz sahasına yayılmayarak belirli yerlere kümeler halinde (0.04 m3/ha) ve haftada bir dökülmelidir. Aksi halde fazla oksijen tüketerek balık ölümlerine neden olurlar. Özellikle yazın sıcaklık nedeniyle havuzdaki oksijen miktarı da düşeceğinden, Kışın veya İlkbahar başlangıcında verilmelidir. Uzun süre yapay gübre kullanılarak entansif üretim yapılan havuzlarda çiftlik gübresi kullanılmasına gerek yoktur. Çitlik gübreleri genellikle yavru havuzlarında doğal yem (fitoplankton ve zooplankton) üretmek amacıyla kullanılırlar. Bu amaçla, içinde birkaç cm su bulunan havuz tabanına 5-10 m’de bir yığınlar halinde dökülürler. Daha sonra su seviyesi yükseltilerek plankton gelişimi sağlanır. Yavrular yerleştirilmeden önce su seviyesi normal durumuna yükseltilir ve planktonların havuzlardan akıp gitmemesi için su çıkışına ince gözlü elekler yerleştirilir (5). Yeşil gübreler Haziran-Temmuz’da su doldurulacak yavru havuzlarının tabanı İlkbahar’da larva veya yavru yerleştirilmesinden yaklaşık 2 hafta önce sürülerek, hububat tohumları (bakla, yonca, burçak, vb.) ekilir. Bunlar azot toplayıp depo ederek havuz tabanını ıslah ederler. 20-30 cm yüksekliğindeki bu bitkiler çürüyüp gübre olurlar. Çürümeyi hızlandırmak için kireç kullanılabilir. Yoğun yeşil gübre kullanılması oksijen yetersizliğine neden olabileceğinden, dikkatli olunması ve miktarın iyi düzenlenmesi gerekir. Havuzların gübrelenmesinde, aşağıdaki konulara itina gösterilmesi gerekir. - Kireç iyice öğütülerek nemli havuz tabanına dağıtılmalıdır. - Kullanılacak kireç miktarı, çamur tabakasının kalınlığına göre belirlenmelidir. - Thomas unu İlkbahar başlangıcında süperfosfat Yazın kullanılmalıdır. - Süperfosfat ve kireç farklı zamanlarda kullanılmalıdır. - Tavuk gübresi kullanıldığında, miktar az olmalıdır. - İdrar havuz tabanına serpilmeli, hayvan gübresi kümeler halinde veya çamurla karıştırılarak uygulanmalıdır. - Yeşil gübreleme, havuz kuruya bırakılıp tabanı sürüldükten sonra yapılmalıdır. - Tek başına kireçleme, gübreleme için yeterli olmadığından, diğer gübreler de kullanılmalıdır (5). SAZAN YEMLERİ VE BESLEME Sazan yetiştiriciliğinde en çok uygulanan yöntem, en eski olmasına rağmen durgun su yetiştiriciliğidir. Sazanlara verilecek günlük yem miktarı; havuzda mevcut doğal yemin miktarına ve balık populasyonunun besin maddesi ihtiyacına bağlıdır. Havuzdaki doğal yemin miktarı; - Havuzun verimliliğine, - Çevre koşullarına ve - Mevsimlere bağlı olarak değişir. Besin maddesi ihtiyacı ise, - Su sıcaklığına, - Balık büyüklüğüne ve - Stoklama oranına bağlıdır. Bu faktörler dikkate alınıp sazan havuzlarında tamamlayıcı yemleme yapılır (5). Tamamlayıcı Yemler Yeşil bitkiler Sazanlar yeşil yemlerin genellikle yumuşak kısımlarını tüketirler. Ancak, yeşil yem bitkileri, tek başına tamamlayıcı yem olarak kullanılmazlar. Genellikle rasyon içerisinde verilirler. Sulu yemler Sazan yetiştiriciliğinde tamamlayıcı yem olarak kullanılan suyu yemler, her türlü mutfak artıklarından oluşur. Kök ve yumru yemler Kök ve yumru yemlerden en çok kullanılanı, patatestir. İnsan tüketimi için kullanılmayan küçük ve parçalanmış patatesler, sazan beslemede kullanılır. Patatesin su kapsamı yüksek olduğundan, 4 birim patates 1 birim mısıra eşdeğerdir. Dane yemler Dane yemler, sazan beslemede kullanılan en önemli tamamlayıcı yemlerdir. Fiyatları zamana ve bölgeye göre değiştiğinden, insan tüketimi için değeri az ve fiyatı uygun olan dane yemler balık yemi olarak kullanılır. Dane yemler kırılmış veya ıslatılmış (yumuşatılmış) olarak özellikle büyüme mevsiminin başlangıcında ve henüz balıkların iştahının az olduğu zamanda verilirler. Yaz sonunda sular ısındığında, kırılmadan ıslatılmış olarak verilirler. Baklagil daneleri proteince zengindir. Bileşimindeki alkoloidler nedeniyle ahır hayvanları için uygun olmayan acı bakla, sazan için zararsız ve oldukça değerlidir. Mısır, sazan için uygun bir dane yemdir. Mısırla besleme yapılırken mısırın öğütülmesine gerek yoktur. Öğütme sonunda hazmolması yükselmediği gibi lezzeti de azalmaktadır. Mısır kaba yemle karıştırılacaksa, öğtülmesi veya kırılması faydalı olur. Arpa, daima ıslatılmış olarak verilmelidir. Arpa tek başına tamamlayıcı yem olarak veriliyorsa, sert arpa hariç öğütülmesi gerekmez. Buğday, %15 protein ve %74.3 nişasta değerlidir ve hemen hemen mısırla aynı besleme değerine sahiptir. Bazen çiğnenmeden ve hazmolmadan dışarı atıldığından, kırılması gerekebilir. Ancak, kırma işlemi, lezzetini azaltmasına rağmen, tüketim miktarını ve ağırlık artışını önemli düzeyde etkilemez. Buğday, mısırın yerine kullanıldığında %7-10 oranında fazla verilmesi gerekir. Pirinç, mükemmel bir sazan yemi olup, %85-89 oranında hazmolur. İnsan tüketimi için uygun olmayan kırık pirinçler ve pirinç artıkları sazan yemi olarak kullanılabilir. 4.5-8.0 kg pirinçle 1 kg ağırlık artışı hesaplanır. Yulaf, tek başına tamamlayıcı yem olarak kullanılmaz. Lezzetli olması nedeniyle, karma yemlerde mısırın 3/4'ü yerine kullanılabilir. Mısırın tamamı yerine kullanıldığında, mısırın 3/4'ü kadar ağırlık artışı sağlar. Yulaf ortalama %11.5 protein ihtiva eder ve nişasta değeri 58'dir. Dane yemler, düzenli rasyonlar içinde verilmelidir. Proteince zengin yemler karbonhidratça zengin yemlerle birlikte verilmelidir. Karma yemlerdeki proteinin 1/7-1/8'inin dane yemlerle karşılanması uygundur. Değirmencilik kalıntıları Değirmencilik kalıntıları ortalama %12 ham protein içerirler. Yaklaşık olarak 4 kg değirmencilik kalıntısı ile 1 kg sazan üretimi hesaplanır. Pelet yemler Pelet yemler, sazan üretim tekniğine göre tamamlayıcı yem veya tam yem olarak kullanılırlar. Normal pelet yemler 1-3 dk içerisinde suda eriyip dağıldıklarından, diğer yemlere üstün özelliklerini kaybederler. Karma pelet yemlere %4-5 oranında buğday glüten unu katılması, peletlerin en az 20 dk suda dağılmadan kalmalarını sağlar. Buğday glüten unu pelet bağlayıcı özelliğinin yanı sıra rasyona protein katkısı da sağlar. Glüten unu pahalı olduğundan, rasyona %10-12 oranında iyi öğütülmüş buğday unu da katılabilir. Peletin suda dağılmaması rasyona katılan buğdayın ıslatılma derecesine bağlıdır. %3-5 oranında buharla preslenen peletler, suda yaklaşık 20 dk dağılmadan kalırlar. Pelet bağlayıcı olarak buğday glüten unu kullanılmasınnın başlıca sakıncaları; pahalı olması, proteininin lisin ve metionince fakir olması nedeniyle dengelenmesinin zor oluşu ve yaş olarak kullanılması zorunluluğudur. Pelet yem rasyonlarına %10-15 oranında balık unu katılması, üretim miktarını etkiler. Rasyona katılan balık unu %20'yi geçtiğinde, miktarı önemli miktarda artmaktadır. Ancak, balık unu artışı ile elde edilen balık üretimi artışını ekonomik açıdan değerlendirmek gerekir. Bunun yanı sıra protein kaynağı olarak balık unu kullanılmadığında da önemli sorunlar yaşanmaktadır. En önemli sorun, alternatif protein kaynağı bulmaktır. Balık ununa göre ucuz olan değirmencilik kalıntıları ile yemi ucuzlatmak mümkündür. Entansif sazan üretiminde protein ve enerji kapsamı yüksek yemler kullanılır. Sazan yemlerinin yapısal özellikleri Tablo 3'de toplu halde verilmiştir. Sazanların Yemlenmesi Sazan balıklarına verilecek günlük yem miktarı; - Balık büyüklüğü, - Su sıcaklığı, - Su miktarı, - Su kalitesi (suyun O2 miktarı), - Stoklanan balık sayısı, - Besleme süresi ve - Üretim tekniğine göre düzenlenir. Balık ağırlığına göre verilecek yem miktarı, Tablo 4'de gösterilmiştir. Pratik olarak su sıcaklığının1/10'u oranında (25 °C su sıcaklığında %2.5, 20 °C su sıcak-lığında %2) yemleme yapılabilir. Yemin fazla sayıda öğünde verilmesi iş gücünü artır-makta ancak, yemin iyi değerlendirilmesini sağlamakta ve büyümeyi artırmaktadır. Yetiştiricilikte sabah ve akşam üzeri olmak üzere iki yemleme uygulanmaktadır (6). SAZANLARDA YAVRU ÜRETİM TEKNİKLERİ Sazan üretiminde; kontrolsüz, yarı kontrollü ve tam kontrollü olmak üzere üç şekilde yavru üretimi yapılabilir (5,6) Kontrolsüz Yavru Üretim Teknikleri Doğal sulardan yumurta ve larva toplama Sazanın doğal olarak bulunduğu su kaynaklarının kıyı kesimlerindeki otlar yumurtlama mevsiminde kontrol edilir. Yumurtlama işlemi gerçekleştiğinde, yumurtalı otlar toplanıp yetiştirme havuzlarına getirilir. Larva çıkışı burada sağlanır. Yumurtadan çıkan larvalar ince gözlü tülbent kepçelerle toplanırlar. İkinci bir uygulama ise, su kaynaklarının kıyı kesimindeki otlar üzerindeki yumurtalardan çıkan ve kıyıda sürüler halinde dolaşan larvalar ince gözlü tülbent kepçelerle toplanır. Doğal sulardan yumurta ve larva toplama, Uzakdoğu ülkelerinde uygulanmaktadır (5). Yetiştirme havuzlarında yavru üretimi Farklı büyüklüklerdeki balıkların karışık olarak bulundukları yetiştirme havuzlarında, üreme olgunluğundaki balıklar havuzun sığ ve otlu kısımlarına yumurtlarlar. Larva çıkışı aynı havuzda olur. Ancak, bu yöntemde oldukça fazla miktarda yumurta ve larva kaybı olur. Havuzda yumurtlama için gerekli otlu kısım yoksa, havuzun sığ kesimlerine ot yerleştirilir. Yumurtlama işlemi olunca otlar larva çıkışı için başka havuza nakledilir. Bu yöntem, Japonya’da yarı kontrollü olarak uygulanmaktadır. Ot ve ot benzeri naylon kırpıntılar bambu kamışın ortasına bağlanmakta ve yumurtaların yapışması sağlanmaktadır. Bambu kamış, yumurtaların yapışması için su altında kalacak şekilde yerleştirilir. Yapay ot materyali yumurtlama zamanında sık sık kontrol edilerek, yumurtlama olduğunda yumurtaların açılması için larva havuzlarına nakledilir (5). Yarı Kontrollü Üretim Yapay yuvalarda yavru üretimi Bu yöntemde, çeşitli yapay yuvalar (çam dalları, ot veya sap balyalar) birkaç adet olacak şekilde damızlık balıklarla birlikte havuza yerleştirilir. Damızlıklar yumurtalarını bırakınca, yapay yumurtlama yuvaları başka bir havuza yerleştirilerek açılma burada sağlanır. Diğer bir uygulama ise, yumurtlama işleminden sonra damızlıkların havuzdan alınması ve larvaların yem alma devresine kadar aynı havuzda tutulmasıdır. Bu işlem, büyük bir havuzun köşesinde birkaç metrekarelik küçük bir havuzcuk düzenlenerek de yapılabilir. Havuzun kapısı açılarak yem alabilir duruma gelen larvaların büyük havuza dağılması sağlanır (5). Hapa ve kakabanlara yumurtlatma ve yavru üretimi Bu sistemde yavru üretimi, stok havuzlarına yerleştirilen 1 m derinliğinde ve havuza bambu sırıklarla tutturulmuş hapa adı verilen bez havuzlarda gerçekleştirilir. Güney-Doğu Asya ülkelerinde uygulanan bu sistemde, bez havuzun tabanına ot yerleştirilir. Su sıcaklığı 18-20 °C’nin üzerine çıktığında, akşam üzeri damızlık sazanlar havuza yerleştirilir. Yumurtlama genellikle ertesi sabah olur. Ancak, yumurtlamayı kontrol altına almak (yumurtlamayanların da yumurtlamasını sağlamak) için 1-2 gün beklenir. Daha sonra, yumurtalı otlar buradan alınarak açılma havuzlarına nakledilirler. Hapalara benzeyen ve kakaban adı verilen bir sistem de Endonezya ve civarındaki ülkelerde kullanılmaktadır. Kakabanlar 20-30 m2 büyüklüğünde, sert tabanlı çamursuz, milsiz ve otsuz havuzlara yerleştirilir. Kakabanlarda yumurta toplayıcı materyal olarak taze çayır otları, lifli bitkiler veya yapay lifler kullanılabilir. 1-2 m uzunluğunda ve 4-5 cm çapında üzerine yumurtlama lifleri bambu sırıklar arasına yumurtlama lifleri sıkıştırılır. Bunların 6-7 tanesi biraraya getirilerek kaldırılabilecek kadar bir küme oluşturulur. Hazırlanan bu kakabanlar bambu sırıklar üzerine yerleştirilerek havuza bırakılırlar. Bambular kakabanları su içerisinde yüzer durumda tutarlar. Ancak, liflerin ağırlığı ile bir miktar su içerisine batarlar. Her kakaban için 5-8 adet dişi damızlık hesaplanır. Kakabanlar büyük havuzlarda 5-6 m boyunda sırıklara asılarak yerleştirilebilir. Sırıklar 50-60 cm yüksekliğinde iki kazık üzerine oturtularak havuzlara su doldurulduğunda kakabanlar suyun 10-15 cm altında kalmış olur. Damızlıklar havuzlara yerleştirilince, havuza az miktarda su akışı sağlanır. Daha sonra kakabanlar yumurtlama olup olmadığı açısından kontrol edilirler. Yumurtlama olunca, yumurtalarla dolan kakabanlar açılma havuzuna nakledilip yerlerine yeni kakabanlar yerleştirilir (5). Yumurtlama havuzlarında yavru üretimi Dubisch ve Hofer, en çok kullanılan yumurtlatma havuzlarıdır. Yıl boyu kuruda kalırlar. Havuzlara su doldurulmadan önce, kireçle dezenfekte edilirler. Yumurtlama havuzlarında su sıcaklığı 18-20 °C’nin üzerine çıktığında, Damızlık balıklar, yetiştirme veya damızlık havuzlarından alınırak eşeysel olgunluk açısından tek tek kontrol edilirler. Damızlıklar yumurtlama havuzlarına yerleştirilmeden önce 15 dk süreyle tuz banyosunda tutulurlar. Bu şekilde, yumurtadan çıkacak yavrulara deri ve solungaç parazitlerinin bulaşması önlenmiş olur. Yumurtlama havuzlarına yerleştirilen damızlıklar 24-28 saat sonra yumurtlarlar. Yumurtlama faaliyeti, havuz dışından da gözlenebilir. Damızlık dişiler damızlık erkekler tarafından takip edilir. Dişi ve erkek balıklar takip sırasında otlar üzerinde dönmeye başlarlar. Dişiler sırt yüzgeçlerini açarak dolaşırlar. Yumurtlama anından önce su yüzeyinde köpüklenme görülür. Yumurtlama sırasında su şakırtısı duyulur. Yumurtlama oyunu adı verilen bu su şakırtısı sırasında dişi balık yumurtalarını otlar üzerine atar ve yumurtalar erkek balığın döktüğü sütle döllenir. Yumurtlama partiler halinde olduğundan, 5-10 saat sürer. Bu süre sonunda, otlar kontrol edilir. Otlar üzerinde yoğun yumurta görüldüğünde, yumurtlamanın bittiği anlaşılır. Havuzdaki su seviyesi düşürülerek damızlık balıkların Dubisch havuzunun yan tarafındaki otsuz kanallara inmesi sağlanır. Damızlıklar buradan kolayca alınırlar. Larvalar 4-5 gün bu havuzlarda kalırlar. Besin keselerini tüketip yüzme keselerini havayla doldurduklarında, dışarıdan yem almaya hazır hale gelirler ve larva havuzlarına nakledilirler (5). Tam Kontrollü Yavru Üretimi (Yapay Üretim) Yapay üretim için damızlık stok, ebeveynleri iyi kalitede olan bireylerden seçilerek muhafaza edilir. Yapılacak seçimde; - Hızlı büyüme, - Yemi iyi değerlendirme, - Yağ oranının düşük olması ve - Hastalıklara karşı dayanıklılık dikkate alınması gereken başlıca özelliklerdir. Damızlık stok seçildikten sonra havuzlara yerleştirilir. Erkek ve dişi balıklar ayrılarak stok yoğunluğu, hektara 500-1000 balık olacak şekilde düzenlenir. Balıklar, %15-18 oranında hayvansal protein içeren %20-25 proteinli pelet yemle beslenir. Pelet yemler; %2 vitamin karışımı ve %1 mineral madde de içerir. Vitaminlerden özellikle A ve E bulunmalıdır. Üremeden iki hafta önce balıklara %5-10 oranında çiğ et veya katı pişmiş yumurta verilir. Balıklar günde vücut ağırlıklarının %2-5’i oranında beslenirler. Eşeysel olgunluğa ulaşmış balıklar 35- 70 cm boy ve 2500-10.000 g ağırlıktadır. Avrupa’da dişi balıklar 3-4, erkek balıklar 2-3 yaşında eşeysel olgunluğa ulaşırlarken, tropik iklimlerde dişiler 1-2, erkekler 1 yaşında olgunlaşırlar. Olgun dişi balıkların karın kısmı geniştir. Olgun erkek balıkların karın bölgesine basınç uygulandığında süt kolay bir şekilde alınıyorsa, hipofiz enjeksiyonu için en uygun zamandır. Sazan balıklarında tam kontrollu yavru üretimi, hipofiz uygulamasıyla gerçekleştirilir.. Hipofiz bezi balıkların kafalarından çeşitli yöntemlerle kışın veya en iyisi İlkbaharda çıkarılır. Hipofiz bezi çıkarılacak balıklar 1 kg veya daha ağır olmalıdır. Doğada bu ağırlığa ulaşmış olan sazanlar 3 yaşından büyüktürler (5,6,15). Hipofizin çıkarılması ve muhafazası Hipofiz bezi, burgu şeklindeki özel aletlerle iki gözün ortasından burgulanmak suretiyle alınabileceği gibi kafanın çeşitli şekillerde (örneğin; kafatasının keskin bir testere veya bıçak ile yatay olarak) açılması ile de alınabilir. Hipofiz orta beynin hemen altında Cellaturcica adı verilen kemik odacık içerisinde yer alır. Mercimek tanesi büyüklüğünde ve beyaz renktedir. Bir pens yardımıyla itana ile çıkarılır. Çıkarılan hipofiz bezi aseton içerisinde 10-12 saat ve oda sıcaklığında da 10-12 saat bekletilip kurutularak, buzdolabında muhafaza edilir. 4-5 saatlik asetonda bekletme süresinin amaca uygun olduğu bildirilmektedir (5,6,15). Hipofiz uygulanacak balıkların yönetimi - Balıklar yumurtlamadan bir gün önce kuluçkahaneye taşınır. - Yumurtlayacak balıklar inorganik materyalden yapılmış tanklara yerleştirilir. - Dişi ve erkek balıklar kuluçkahanede ayrılarak plastik yada beton tanklara alınır. - Alan istekleri, 0.5-1 m2 /bireydir. - Tanklar, 5-10 m2 büyüklüğünde ve 1-1.2 m derinlikte olmalıdır. - Su ihtiyacı, balık başına dakikada 4-6 lt/dk'dır. - Suyun oksijen içeriği, 6-8 mg/lt olmalıdır. - Su sıcaklığı, 20- 22 °C olmalıdır. - Sağımdan önce sakinleştirici verilebilir. - Sakinleştirici olarak 1:10.000‘lik MS 222 (Sandoz) kullanılır. - Sakinleştirici uygulandıktan 5-10 dk sonra balıklar yüksek düzeyde oksijen içeren taze suya transfer edilir. Hipofiz enjeksiyonu - Dişilerde ovülasyonu, erkek bireylerde ise süt üretimini teşvik etmek için sazan hipofiz hormonu kullanılır. - Hipofiz, dişiler için her kg vücut ağırlığına 4-4.5 mg olarak uygulanır. - Sazan hipofizi havanda toz haline getirilerek ‰ 6.5‘luk tuz çözeltisinde çözülür. - Her balık için 2 ml tuz çözeltisi kullanılır. - Dişilere hormon uygulaması, iki aşamada yapılır. - Yumurta alımından 24 saat önce, hormonun %10 ‘u uygulanır. - Yumurta alımından 12-14 saat önce, su sıcaklığı 21-22 °C olunca, hormonun %90’ı uygulanır. - Enjeksiyon, ince uçlu bir iğne ile sırt kasları arasına yapılır. - İğne çekilmeden önce enjeksiyon bölgesine hafif bir masaj yapılarak, enjekte edilen çözeltinin dışarı çıkması önlenir. - Ovülasyon periyodu esnasında açık kalacak olan yumurta kanalından olgun yumurtaların dökülüp kayıp olmasını önlemek için ikinci hormon enjeksiyonu yapılırken ovidukta dikme işlemi uygulanır. - Ovidukt’un dikilmesi işlemi, ameliyatlarda kullanılan gereçlerle yapılır. - Erkek balıklara hormon uygulaması Yrd. Doç. Dr. A. Şeref KORKMAZ

http://www.biyologlar.com/sazan-baligi-biyolojisi-ve-yetistirme-teknikleri

pANCA ANTİKORLARI (MPO ANCA)

Kullanımı: Nötrofillerde bulunan myeloperoksidaz enzimine karşı oluşan antikorlar ölçülür. Sistemik vaskülitlerin (özellikle renal ve pulmoner tutulumlarının) tanı ve tedavilerinin takibinde kullanılır www.tahlil.com

http://www.biyologlar.com/panca-antikorlari-mpo-anca

PARATİROİD HORMON (İNTAKT) (PTH, Parathyrin, Parathormon)

Normal Değer: 10-65 pg/ml Kullanımı: Sadece biyolojik olarak intakt olan PTH molekülleri ölçülür. Primer hiperparatiroidizm ile malignite kaynaklı hiperkalseminin ayırıcı tanısında kullanılır. İyonize kalsiyum tarafından regüle edilmektedir. www.tahlil.com

http://www.biyologlar.com/paratiroid-hormon-intakt-pth-parathyrin-parathormon

PARATİROİD HORMON (C TERMİNAL) (PTH, Parathyrin, PTH-C, Parathormon)

Normal Değer: 0,40-1,40 ng/ml Kullanımı: PTH’ın kendisi ve C-terminal fragmanı ölçülür. Primer ve sekonder hiperparatiroidizm ve hiperkalseminin değerlendirilmesinde kullanılır. Normal ve hiperparatiroidisi olan hastalarda C-terminal fragmanı predominanttır. Hiperparatiroidi tanısında sensitivitesi %85, spesifitesi %95’dir. Serumdaki C-terminal konsantrasyonu periferal metabolizma ve glomerüler filtrasyona bağlıdır. Bu nedenle böbrek fonksiyonları bozuk olan hastalarda C-terminal ile paratiroid bezin fonksiyonlarını değerlendirmek zordur. www.tahlil.com

http://www.biyologlar.com/paratiroid-hormon-c-terminal-pth-parathyrin-pth-c-parathormon

Bitkiler ve Mikroorganizmalar arasındaki ilişkiler

Olumlu ve olumsuz etkileşimler sadece mikroplar arasında olmazlar aynı zamanda bitkiler ve mikroplar arasında da gerçekleşirler. Rizosfer, bitkiler ve mikroplar arasındaki kommensal ve mutualistik etkileşimlerin görüldüğü bölgeye verilen addır. Ekto ve endomikorizal mantarlar bitkilerin mineral madde ve suyun fotosentez ile geri dönüşümünü sağlarlar. Çok ekstrem koşullar altında bitkinin hayatını devam ettirmesi için temel olan mutualistik birleşmeler yapmasıdır. Belirli bitkiler ile denitrojen fiske eden bakteriler nitrojeni ekosistem ve ürünler için birlikte üretirler. Bitkilerin havasal kısımları mikroorganizmalar için çok büyük yaşam alanlarını oluştururlar. Toprak altı bölümlerinde ise belli virüsler, bakteriler ve funguslar bitkiler üzerinde hastalıklara yol açarak çok büyük miktarlarda ekonomik kayıplara hatta çok büyük besin kıtlıklarına yol açarlar. Bitki Kökleri İle Olan İlişkileri Bitki kökleri büyüyen mikroorganizmalar için çok uygun bir habitat oluşturmakta ve bu büyük sayılara ulaşan organizmalar değişik mikroorganizmal grupları oluşturarak bitki köklerini kaplamaktadırlar. Toprak mikroorganizmaları ilişkili olan bitki kökleri çok önemli besin yapılarını hem bitki hem de organizma açısından tatmin edici şekilde önemlidirler (Brown 1974, 1975; Bowen and Rovira 1976; Lynch 1976, 1982a, 1982b, Balandreau and Knowles 1978; Dommergues and Krupa 1978; Newman 1978; Harley and Russell 1979; Bowen 1980). Bu da rhizoplane içerisinde büyük miktarlarda mikroorganizmaların risoplane içerisinde bulunan rizosfer içerisindeki asıl alanlar olan bitki köklerinde direk olarak etkili olarak bulunduğunu ortaya koymaktadır(Campell and Rovira 1973; Rovira and Campell 1974; Bowen and Rovira 1976). Rizosfer Rizosfer toprağı kök sistemine yapışık halde bulunan sarsılmış ve gevşek topraktan oluşmuş ince bir tabakadır.Rizosferin büyüklüğü belirli bitki kökü yapılarına bağlıdır ve genellikle toprakla birleşme alanı çok büyük olmaktadır. Her toplam bitki biyokütlesi saçak kök içerenlerde kazık köklü olanlara göre karakterize olmuştur. Örneğin tek bir buğday bitkisinin kök sistemi 200 metreden daha büyük olabilmektedir. Ortalama bir kök çapının ortalama 0.1 mm olduğunu varsaydığımızda bunun kök alanını 6 metre kareye yayıldığını hesaplayabiliriz. Asıl rhizoplane alanının %4 ile &10 arasındaki bölümünde mikroorganizmalar ile direk bir bağlantı olduğu ve birçok mikroorganizmanın rizosferi çevreleyen köklerle birleşme içerisinde olduğu bildirilmiştir(Bowen 1980) Rizosferin şimdiye kadar yetersiz olarak keşfedilen ilginç bir değişikliği rhizoshealthdir, kökleri gövdeye göre dik ve kalın bir silindir olarak karakterize edilmiştir. Rhizosheathin oluşumu birkaç tipik çöl bitkisinden oluşur fakat daha az aşırı koşullar altında yetişen otumsu bitkilerden de meydana gelmektedir (Wullstein et al. 1979; Duell and Peacock 1985). Rhizosheathde kum zerreleri, bir extracellular mucigel tarafından bir arada olma betonlaşırlar, buda kök hücreleri ile salgıları ile olur. Rhizosheath, nem koruması için bir uyum ortaya çıkartır, fakat aynı zamanda şüphesiz kapsamlı kök mikrop etkileşimleri için ortam sağlar. Artırılan azot fikse etme faaliyeti, rhizosheath toprağında ölçülür. Bitki Köklerinin Mikrobiyal Populasyonlar Üzerine Etkisi Bitki kök sisteminin yapısı, rizosferin mikrobiyal populasyonunun kuruluşuna katkıda bulunur(Nye an Tinker 1977; Russell 1977; Bowen 1980; Lynch 1982a). Bitki kökleri ve rizosfer mikroorganizmalarının etkileşimleri, mineral besinlerin mikropluca araya girilen kullanılabilirliği mikroplu ürünü ve bitki büyüme faktörleri, bitki tarafından su alınımı gibi işlemler, toprak ortamının etkileşimli değişikliğine bağlıdır. Rizosfer, bitki köklerinde, mikroplu topluluk toprağın kompozisyon ve yoğunluğunda bir direkt etkiye sahiptir, bilindiği üzere buna rizosfer etkisi denir. Rizosfer etkisi, mikroorganizma sayısının rizosfer toprağı üzerine etkisi ile görülebilir. R-S oran aralığı genellikle 5 ile 20 araasındadır, fakat 100oranını bulmakta olası bir durumdur, odur ki mikroplu nüfus, rizosferde 100 kereden daha yüksek oranlarda kuşatan kök bulundurmayan toprakta bulunur(Gray and Parkinson 1968;Woldendorp 1978). Rizosfer asıl etkisinin uzatılması, fizyolojik olgunluk ve belirli bitkiye bağlıdır(Darbyshire ve Greaves 1967). Gram pozitif çubuklarının daha az oranı ve gram negatif çubuk-şeklinde bakterilerinin bir daha yüksek oranı vardır, pleamorfik ve koklar da az oranlıdır bunlar köksüz toprak rizosferini biçimlendirirler(Rovira and Campell 1974; Woldendorp 1978; Campell 1985). Her zaman rizosferden başka yerlerde, Pseudomonas gibi süratle çoğalan bakterileri de toprakta bulunmaktadır. Bu çoğalma birçok durumda, yüksek esas büyüme oranları ile mikroorganizmalarına yararlı olan bitki kök salgısının direkt etkisine yani toprak mikroorganizmalarını temsil eder. Köklerden organik malzemeler salınırlar, başka tanımlanamayan esaslar ve amino asitleri, keto asitleri, vitaminleri, şekerleri, tanenleri, alkoloidleri, fosfatları içerir. Kökler, steril köklerde çok organik malzeme ile olarak mikroorganizmaların sarılması ile kuşatıldı. Bu malzemelerin çok azı, mikroorganizmaları engelledikleri gibi, mikroplu büyümeyi de yüksek seviyede uyarırlar. Bitki tarafından salınan malzemelerin etkisi, gözlemler tarafından kanıtlandığı üzere rizosferde toprakta bulunmayan bakteri nüfusları, diğer bakterilerden önemli derecede farklı beslenme özelliklere sahip olur. En fazla büyüme için bir çok rizosfer bakterisi amino asitleri kullanırlar ve bu asitler o kök salgılarının da görülmektedirler. Mikroorganizmalar rizosferde, bitki, tohum filizlenmesinden olgunluğa kadar serisel değişimlere yol açabilirler. Bu kesin rizosfer serisi, bitki gelişmesi boyunca, fırsatçı mikroplu nüfuslar, büyüme faktörü uygun görüleni, süratle yetiştirmekte görevlidirler. Bu serisel değişimler bitki olgunlaşması boyunca rizosfere bitki kökleri ile malzemelerin değişimlere uymasını değiştirir. Başlangıçta karbonhidrat salgıları ve mucilaginous katmanları, kökleri kuşatanlardır. Madde ve kök yüzeyinde, karbonhidrat salınımı ve mucilaginous malzemeleri, başlangıçta, epidermik bitki hücresinin boşluklarında mikroorganizmaların büyük nüfuslarının büyümesini destekler.Bitki olgunlaşması olarak otolizis, kök malzemesinin birçoğunun normal kök gelişmesinin esas bölümünde yer alır ve basit şekerler ve amino asitleri toprağa salarlar, yüksek intricsic büyüme oranları ile başka bakteriler ve Pseudomonasın büyümesini destekler. Çoğu zaman r-s oranları bitkilerin büyümesini durdurmalarından sonra yaşlanmalarını da göstermektedir. Mikrooaerofilik bakterilerdenAzospirillum ve aerobik bakterilerden Azotobacter paspali azot fiksasyonu yapan toprak bakterileridir, genellikle Digitaria, Panicum, ve Paspulum genuslarıda tropikal bölgelerin rizosfer tabakalarında bulunmaktadır. Bu bakteriler köklerden salınan maddeleri enerji kaynağı olarak azot fiksasyonu işleminde kullanmaktadırlar. Bu alanda rizosfer azot fiksasyonu bakterileri her bir hektar alan için 40 kg azot üretimi yaparlar(Smith et al. 1976). Azospirillum bazı ılıman otlak alanlarda ve mısır(Zea mays) bitkilerinde görülmüştür(Lamm and Neyra 1981), fakat buralardaki azot fiksasyonu değerleri diğer bakteri cinslerinen göre çok eser durumdadırlar. Bununla birlikte rizosferik azot fiksasyonu pirinç toplanması sırasında artışa uğramıştır(Swaminathan 1982). Biyokimyasal azot fiksasyonunun yan etkisi olarak hidrojen gazı salınımı gösterilebilir. Sadece birkaç Rhizobium ve Bradyrhizobium bakteri suşları arasında hidrogenaz enzimini inaktive edenler bulunmaktadır; diğerleri de hidrojen gazı çıkartmaya devam ederler. Rizosferdeki Mikrobiyal Populasyonların Bitkiler Üzerindeki Etkileri Bitki kökleri direkt olarak bunları saran mikrobiyal populasyonlarla ilişkilidir, rizosferdeki mikroorganizmalar bitki büyümesi üzerinde göze çarpan şekilde etkilidirler. Mikrobiyal populasyonların rizosferdeki eksikliğinde bitki büyümesi azalmaktadır(Lynch 1976; Dommergues and Krupa 1978; Campell 1985). Rizoferdeki mikrobiyal populasyonlar bitkilere değişik şekillerde yarar sağlayabilmektedir, geri dönüşüm mekanizmaları ve mineral maddelerin çözünebilmeleridir; vitaminlerin sentezleri, amino asitler, oksinler, sytokininler, ve giberellinlerdir bunlar bitkilerin büyümeleri üzerinde etkili durumdadırlar; ve antogonistik ilişkiler ile potensiyel bitki patojenleri doğrudan amensal ilişkilerle antibiyotik üretimlerine dayandırılmaktadır(Nieto and Frankberger 1989; Alvarez et al. 1995). Bitkiler katman şeklindeki toprak tabakalarında gelişimlerini sürdürmektedir bunlar sürgünlerden köklere olan oksijen çevirimlerinde adapte olmuşlardır(Raskin and Kende 1985), fakat anaerobik kök çevrelerinde toksik hidrojen sülfit sülfat çevrimi ile indirgenir(Drew and Lynch 1980). Pirinç ve diğer aynı kök yapısındaki bitkiler Beggiota türü bakteriler ile bu toksik hidrojen sülfite karşı korumalı durumdadır(Joshi and Hollis 1977). Bu mikroaerofilik katalaz- negatif, sülfit-oksitleyici filamentli bakteriler oksijeni katalaz enzimi ile kendi yararlarına çevirirler, diğer taraftan Beggiota’ nın buradaki işlevi pirinç kökündeki toksik sülfiti zararsız sülfür ve sülfata çevirmektir, bu olay pirinç köklerinin koruyucu sitokrom sistemlerine örnek olarak verilebilir. Rizosferdeki organik madde üretimi bitki kök sistemini çok hızlı bir şekilde arttırmaktadır(Lynch 1976). Mikroorganizmalar giberellin ve oksinler gibi bileşikler üretmektedirler ve bu maddeler tohum gelişimi ve bitki kökü uzantılarının gelişimini dolayısıyla bitki büyümesini hızlandırırlar(Brown 1974). Arthobacter, Pseudomonas ve Agrobacterium populasyonları bitki gelişimi için gerekli olan organik bileşiklerin sentezlerinde bildirilen rizosfer canlılarıdır. Rizosferdeki buğday tohumlarınında belirgin bakteri grupları indoleasetik asit(IAA) üretirler. Daha yaşlı buğday bitkilerinde üretilen IAA oranı daha düşük seviyelerde kalmaktadır. Bununda köklerden salgılanan ürünlerin bitki büyümesini arttırıcı hormonlardaki azalmalara bağlı olduğu söylenebilir. Mikroorganizmalar tarafından salınan alleopatik ( antogonistik) içerikler amensal etkileşimlerle rizosferdeki bitkilerin bünyesine katılırlar. Bazı alleopatik içerikler habitat içerindeki diğer bitkilerin saldırılarından korunmak içinde kullanılırlar ve bunlar bitki ile rizosferdeki mikroorganizmalar arası sinerjitik ilişkilerle sağlanmaktadır. Buğday rizosferi içerisindeki bakteriyel populasyonların bezelye ve marul büyümesini yavaşlattığı görülmüştür. Gelişmiş buğday bitkilerinde bu bakteri sayılarında azalma yada ortadan kalkma görüldüğünde bitki büyümesini devam ettrebilmek için büyümeyi teşvik edici içeriklerden gibberellik asit üretimini başlatır. Rizosferde bulunan bakteriler bitkilerin mineral madde alımlarına da katkıda bulunmaktadırlar, bazen de limitli konsantrasyonlar içeren durumlarda da bitki kökü devreye girmeden mineral maddeleri kullanmaktadırlar, diğer taraftan da bitkinin mineral madde alımını da arttırmaktadırlar(Barber 1978). Rizosfer mikroorganizmaları bitkinin fosfat alınımı da arttırıcı etkiye sahiptirler, diğer taraftan bitkiler için kullanılamayan formlarda olabilirler. Bitkiler rizosfer mikroorganizmaları ile steril toprak karşılaştırması yapıldığında fosfat alımında çok öndedirler(Campell 1985). Fosfat alınımı artırılmasının temel mekanizması mikrobiyal asit üretimin dağılmış apatitin(yaygın kalsiyum fosfat guruplarındandır) salınımı ile çözünebilir fosfor grupları açığa çıkar. Demir ve manganez bitkiler için daha alınabilir formlardır çünkü rizosfer mikroorganizmalarının organik kataliz ajanlarıdır, bununla beraber demir ve manganez içeriklerinin alınımı artmış olur. Bu olay aynı zamanda bu mikroorganizmaların bitki köklerinde kalsiyum artırımını da yapmaktadır. Mikroorganizmalar tarafından üretilen bu yüksek konsantrasyonlu içerikler karbon dioksit üretimini de arttırır. Değişik radyolamelli organik içeriklerin yer değiştirmesi ile miselli filametlerde ağır metal değişimleri olmaktadır(Groosbard 1971;Campell 1985). Rizosferdeki mikroorganizmaların mineral üretimini arttırmaları yararlı olmasına rağmen rizosferdeki aşırı fazla mikrobiyal populasyonların bitkiler için mineral madde alınımını azalttığı görülmüştür(Agrios 1978). Örneğin hareketsiz bakterilerin çinko ve manganezin oksidasyonu meyve ağaçlarında ‘küçük yapraklılık’ yulaflarda ‘gri beneklenme’ hastalıklarına yol açmaktadır. Rizosferdeki mikroorganizmalar immobil nitrojenin bitkiler tarafından alınımı engellerler(Campell 1985). İmmobil nitrojenin mikroorganizmlar tarafından alınımı bitkilerin kullanabileceği formlara dönüştürülmesinde kullanılır. Mikrobiyal proteinlerin yapısındaki immobil haldeki nitrojen denitrifikasyon ile atmosfere salınmaktadır. Mycorrhizae(Mikorizzalar) Bazı mantarlar bitki köklerine girerek mikorizza denilen mutualistik ilişkiler kurarlar(litaratürde ‘mantar kökleri’ olarak geçmektedir)bitkilerin fiziksel yapıları ile bütünleşik olarak bulunmaktadırlar(Harley 1965; Cooke 1977; Dommergues and Krupa 1978; Powell 1982; Campell 1985; Allen 1991). Bu mantar yapıdaki oluşumlar bitki kökleri ile maddesel yarar sağlarken diğer yandan bitkiler üzerinde hastalık oluşturmazlar. Mikorizal birleşmeler diğer rizosfer birleşmelerinden farklı olarak bitki ve mantar arasında çok büyük seviyede özelleşmiş durumdadırlar. Mikorizal birleşmeler bitki kökü ile mantar misellerinin morfolojik olarak bütünleşmeleri ile oluşan yapılardır. Dünya çapında yapılan araştırmalarda mikorizal birliktelerin mantar ve bitki kökü ile olan birleşmeleri çok önemli bir yer tutmaktadır. Mikorizal birliktelikler bitki ve mantar arasındaki sağlıklı fiziksel yapılarının uzun dönemli birleşmeleri ile olmaktadır. Bitkiler ve mantarlar arasındaki mikorizal birliktelikler çeşitli yakınlaşmalar göstermektedir aynı zamanda fiziksel ve yapısal görevleri- bunlar çift taraflı olarak mineral maddeleri değişimli olarak kullanırlar. Su ve mineral maddeler, özellikle fosfor ve nitrojen alınımı bir çok mikorizal birleşimde çoğaltılmaktadır; bitkiler ile mikorizal fungus birleşimleri habitatlarda yaşmalarını sürdürürlerken diğer taraftan diğerleri yapamazlar(Smith and Daft 1978). Bilinen iki mikorizal birleşim şekli vardır; ektomikorizzalar (Marks and Kozlowski 1978) ve endomikorizzlar(Sanders et al. 1975; Hayman 1978). Ektomikorizzalarda mantarın dıştaki pseudoparanşim kılıfları 40µm kalınlıkta ve kök mantar yapısının %40 kuru ağırlığını oluşturur(Hartley 1965). Fungal hifler epidermisin intercellüler yapısını delerek kökün korteks tabakasına geçer fakat yaşayan hücreleri etkilemez. Kök yapısının morfolojisi değişime uğrar, kısa boylu ve dallardaki salkımsı kümeleşmeler olan meristamatik bölgeler indirgenirler. Karşıt olarak ektomikorizalar ölü hücrelerde bulurken endomikorizalar yaşayan kök hücrelerinde meydana gelmektedir.(Hartley 1965). Rizosferde değişik olarak kolonize olan mikroorganizmalardan mikorizal mantarlar konaklarının içinde veya dışında belirgin şekillerde yerleşme gösterirler. Kökte bulunan funguslar diğer toprak mikroorganizmları ile etkileşim içinde bulunmazlar. Yaygın endomikorizal formlarda, mikroskop görüntüsü hifli demet yapılarının oluşumuna neden olur buna da veziküler-arbusküler(VA) mikoriza yapısı denilmektedir(Hartley 1965). Bazı durumlarda da endo ve ekzo mikorizalar birleşerek ektendomikoriza denilen yapıları oluştururlar. Ectomycorrhizae(ektomikorizalar) ektomikorizzalar gymnosperm ve angiospermlerde yaygın olarak görülürler, en çok da meşe, kayın, huş ve conifer biçimli ağaçlarda(Marks and Kozlowski 1973). Ormanlık alanlardaki birçok bitki ektomikorizal etkileşimler içerisinde bulunmaktadır. Birçok fungus ektomikorizal birleşmeler içerine girebilir; ascomycetesler yer mantarlarında, basidiomycetesler Bletus ve Amanita da. Ektomikorizal mantarlar genellikle optimum 15-30 ºC ‘de ve asidiofilik ortamlarda yani pH 4.0-6.0 ve en az pH 3.0 değerlerinde gelişim göstermektedirler(Hartley 1965). Birçok ektomikorizal fungus basit karbonhidratlat olan disakkaritler ve şeker alkollerinde gelişim gösterirler. Bunlar genellikle kompleks organik moleküllerden nitrojen, amino asit ve amonyum tuzlarını kullanırlar; bunun yanında vitaminlerden thiamine ve biotinleri, oksinleri, gibberellinleri, sitokininleri, vitaminleri, antibiyotikleri ve yağ asitlerini de bitki bünyesine katmak için üretmektedirler(Frankenberger and Poth 1987). Bazı ektomikorizal mantarlarda selülaz gibi enzim üretimi işlevinden sorumludurlar yalnız bu enzim bitki yapısını sindirmek için değil sadece konukçu bitkinin aktivitelerini normale döndirmek için kullanılır. Ektomikorizal infeksiyon bölünme dallanmalarında morfolojik olarak bitki kökünün ortadan kalkmasını yani hayatta kalma durumunu büyüme hormonlarının etkisiyle ektomikorizal fungusların gelişimide etkilenmektedir(Frankberger and Poth 1987). Kökçük oluşumlarının baskılanması ile mantar hifaları bu işlevi üzerine alırlar ve buda bitki için çok büyük bir madde alımı etkisi oluşturur. Ektomikorizal kökler potasyum ve fosfat iyonlarını alarak infekte olmamış bitki köklerinin gelişiminde kullanılırlar. Alınımın mekanizması mantarın metabolik aktivitesine bağlıdır. Birincil fosfat birikimi ile fungus tabakaları içerisinde taşınarak bitki köküne aktarılır. Nitrojen içeren bileşikler ve kalsiyum da bu mantar tabakalarından alınarak bitki köküne transfer edilmektedir. Birbirine bağlı olan bitki kökü ve ektomikorizal mantarlar birbirlerinin yararına olan yapıların kaynağı olmaktadırlar Ektomikorizalı bitkiler aynı zamanda bitki köküne direk saldırılar harici patojenlere karşı korumalı durumdadırlar. Ektomikorizal fungus tarafından oluşturulan mantar kılıfları bitki kökü parazitlerinin burayı delip geçmelerine karşı olarak bir bariyer görevi görürler, birçok basidiomycetes grubu bu etkisini antibiyotik oluşturarak gösterirler. Bitki ve Ektomikorizal funguslar toprakta bulunan patojenlerin bitki köküne girmesini engelleyerek yaşamlarını sürdürürler. Örneğin bir fidanlık toprağında bulunan patojenler köknar ağacının köklerine tutunarak ektomikorizal birleşim içerisine girerler ve konak ağacın ölüm seviyesini düşürürler(Neal and Bollen 1964). Ektomikorizal kökler aynı zamanda uçucu organik asitleri üreterek diğer mantarlara karşı koruma sağlarlar. Ektomikorizal fungusların ürettiği bu yapılar ile patojen olan mantarların etkisi durdurulmuş olunur. Birçok bitkide inhibitör üretimi ile mikorizal infeksiyon patojenik infeksiyonun önüne geçtiğinden karşılaşılmaktadır. Endomycorrhizae (Endomikorizalar) Endomikorizal birleşmelerde mantar bitki kökü hücresini deler, bunlar vesiküler-arbüsküler(VA) yapıda bulunurlar, bunlar birkaç düzenli bitki gruplarında görülürler, Ericales ordosundan süpürge otu, Amerikan defne ağacı, Artubus, Azalea ve Rhododendron’ dur(Sanders et al. 1975). Endomikorizalar patojen olmayan kök korteksi yapısına girmeleri ve intrasellüler dolanmaları ile karakterize edilirler. Mantar kendi başına atmosferik nitrojeni fikse edemezken birlikteliklerinde mikorizal olmayan köklere göre endomikorizal olanlarda çok yüksek seviyelerde olmaktadır. Burada endomikorizal kökü olanlarda, mikorizal olmayanlara göre çok büyük seviyelerde fosfataz aktivitesi görülmekte, mikorizal mantar fosfatı dıştaki kaynaklardan konak bitki içerisine trasfer edebilmektedir. Endomikorizal birleşmelerde Ericales konak bitkinin büyümesi için topraktan alınan maddelerin alınımı ortaya çıkar ve endomikorizal infeksiyonlar Ericales grubu canlılar için çok iyi bir ekolojik niş oluşturur. Neredeyse bütün orkide kökleri tamamı ile fungal hifler ile infekte edilmiştir, bunlar kortikal hücrelerin yüzeylerinden geçerek mikorizal yapıları oluştururlar. Mantar dıştaki korteks yapısına dolanarak hücre içine girer, daha sonra hifalar özelliklerini kaybederek bütün içeriklerini konak hücreye geçirirler. Orkideler normal şartlarda obligat olarak endomikorizal durumdadırlar, sık sık Armillaria mellea ve Rhizoctonia solani ile birleşmeleri görülmektedir. Bu endomikorizal birleşimler orkid tohumunun çimlenmesinde görev alırlarken, mantar bitkide parazitik olarak da bulunmaktadır. Buradaki parazitizm ortak parazitlik denilen bir olayla dengede tutulmakta ve sağlam olmayan yapılara dayanmaktadır. Bu birleşme orkideye gece tozlaşma ve ışıldama etkisi vererek A.mellea ışık üretiminin yapıcısıdır. Gececil böceklerin bunları tozlaştırarak bunların seksüel yapılarının oluşmasında etkilidir. Arbusküler mikorizalar ise bir ihtimal ile Devonian yer florasından meydana gelmişlerdir(Bagyaraj and Varma 1995). Bunlar birçok angiosperm, gymnoperm, eğrelti otu ve bryophyta grubundan şekillenmiştirler. 2.6 milyon bitki türünden 240000 tanesinde potansiyel mikorizal birleşimler olduğu ve bunların 6000 mantar ile olduğu hesaplanmaktadır. Ribozamal DNA genlerinin sıralanmasında 12 türün arbusküler mikorizal fungulsların içinde olduğu görülmüş ve bunların filogenetik analizleri sonucunda üç tane familya ile eşleştikleri görülmüştür, bunlar; Glomaceae, Acaulosporaceae ve Gigasporaceae’ dir. Arbüsküler mikorizal funguların orjinlerinin 383-462 milyon yıl öncesine dayandıkları hesaplanmaktadır. Bu varsayımlar endomikorizal fungusların atasal bitkilerde bulunduğunu göstergesidir. Glomaceae ilk olarak ortaya çıkanlardır bunu Acuulosporoceae ve Gigasporoceae familyaları takip etmektedir. Bu üö form Paleozonic çağın geç kısımlarının 250 milyon yıl öncesine kadar değişimlerini sürdürmüştür. VA tipi endomikorizal birleşmeler sık sık bildirilmeden süregelmiştir çünkü bu olay kök morfolojisinde bir değişikliğe neden olmamaktadır, birçok bitkide de ekzo ve endomikorizal birleşmeler ile kendini göstermektedir(Mosse 1973; Sanders et al. 1975; Bowen 1984). VA mikorizaları buğday, mısır, fasulye, soya, domates, çilek, elma, portakal, üzüm, pamuk, tütün, çay, kahve, kakao, şekerkamışı, hanımeli, kauçuk, toz ağaçları, fındık ağacı, şeker akçaağacı gibi birçok bitkide görülmektedir. Bunlar aynı zamanda angiospermler, gymnospermler, eğreltiler, biryofitler ve daha büyük kültüre edilmiş bitkilerde bulunur. VA endomikorizal mantarları saf kültürler olarak üretilememişlerdir. Düz septa eksikliği VA mantarlarının imzası halinde olup sadece Endogone cinsinde görülmektedir fakat bu grup şimdilerde birçok genus için altbirim olarak görülmektedir. VA mikorizaların ana belirleyici özellikleri vesiküllerin ve arbusküllerin kök korteksi yapısında bulunmalarıdır(Hartley1965). İnter ve intrasellüler hifalar korteksin içerinde ve infeksiyon miselyum yapısının toprağa bakan dış yapısında bulunmaktadır. Genel olarak miselyum formları topraktaki VA mikorizal köklerinin etrafında serbest olarak yayılım gösterir. Bu mikorizal funguslar bilinen en geniş yayılmış 20-400 µm uzunluğunda sporlara sahiptirler. Arbüsküler mikorizal funguslardan Gigaspora margarita da her bir fungal spor üzerinde 250000 bakteriyel endosimbiyont bulunduğu rapor edilmiştir(Biancicotto et al. 1996; Holzman 1996). Funguların bakteriyel endosimbiyontları PCR ile analiz edilerek bunun Burkholderia türünden olduğu saptanmıştır(pseudomonadların II grubundan). Bu bakteriyel endosimbiyontlar ile ökaryotik hücrelerdeki mitokondrinin oluşumu hakkında tartışmalar halen sürmektedir. Mikorizal miselyum yapıları köke abiyotik streslerden metal toksikliği, ve toprak toksikliği durumlarımda olduğundan daha fazla seviyede dayanma gücü vermektedir. Mantar bitki büyümesini teşvik edici olarak dış hifaları, toprak dışındaki kökçükler ve fosfor alanları dışındaki yerlerden fosfor alınmasını arttırmaktadır. VA mikorizal birleşmeleri sonucu fosfor alınımı artarken diğer iyonlardan çinko, sülfat, ve amonyumlarında alınmasını arttırmaktadır(Chiariello et al. 1982). VA mikorizal birleşmeleri ektomikorizalar ile benzerlikler göstermektedir. Bu mikorizal birleşmeler verimsiz haldeki toprağın vejetasyonunu arttırarırlar(Tinker 1975; Wills and Cole 1978). Bitkiler ve mikorizal mantarlar bitki yaşamı için gerekli olan maddelerin topraktan alınmasını arttırmaktadırlar. Bu birleşimin en belirgin getirisi fosfor bakımından yetersiz olan toprağın değiştirilmesidir. Çünkü genellikle tropikal topraklarda fosfor oranı düşük iken buralarda yapılan tarımsal faaliyetler sonrası oluşan topraklarda orijinal toprağa göre daha fazla fosfor bulunduğu görülmüştür. Geleneksel tarımda sık sık ve üzücü başarısızlıklar tropikal bölgelerin tarıma açılmasından sonra meydana gelen verimsizliktir, çünkü çiftçiler buradaki yağmur ormanlarının direk olarak üzerine kurdukları limitli fosfor bulunduran bu üretim arazilerinde verim alamamaktadırlar. Tropikal yağmur ormanlarının gür ve sık yapısı onları aldatmaktadır. Bunlar genellikle yüksek çözünmeli ve eksik maddeli topraklardır(Jordan 1982). Ilıman ormanlarda çürüyen maddeler ve toprak humusu ana maddesel içeriklerdir. Yüksek sıcaklık ve nem altında biyoindirgenme süresi çok artar ve ortamda çok az humus ve çürümüş materyal yaşayan bitki topluluğu tarafından alınarak hemen kullanılır. Çünkü besinler günlük ağı yağmur fırtınaları ile yağmurormanı toprağına nüfus edemeden akar gider. Bu durumda mikorizal etkileşimler madde çevriminde döngüsel olarak yer almaktadır. Mikorizal fungusların saprofitler gibi davranarak bitki parçalarını yüksek seviyelerde ayrıştırdıkları da görülmektedir. Serbest inorganik madde tuzları toprak yapısına katılamazlar ve bunlar ayrıştırma sırasında ortadan kaybolurlar, çünkü bunlar direk olarak mikorizal funguların hifaları ile bitki köklerine taşınırlar. Bu ‘kapalı halkasal madde döngüsü’ çok yüksek seviyede etkili bir koruma mekanizmasıdır. Bu ormanların tarım arazisi olarak kullanılmaları için öncelikle doğal vejetasyonların kesilip daha sonra yakılarak bitkilerdeki mineral maddelerin toprağa geçmeleri sağlanmalıdır. Maddeler bir hasat ile arttırılır yada en iyi birkaç hasat toprağın bu maddeleri alması için buraya bırakılır. Sadece önemli girdilerden sentetik gübreler, genellikle pahalı olduklarından kullanılmaz, yenilenecek üretim için kullanır. Kısır toprak verimsiz ve genelde aşınmış durumdadır. Legümünozlar İle Rhizobialar Arasındaki Nitrojen Fikse Etme İlişkileri Legümünoz bitkiler ve rizobia arasındaki nitrojen fikse etme ilişkileri global nitrojen döngüsü ve tarım için oldukça önemli bir yere sahiptir(Evans et al. 1991; Postgate 1992; Somasegaran and Hoben 1994). Son zamanlara kadar bütün nodüllü ve nitrojen fikse eden bakterilerin tek bir genusta toplandığı düşünülüyordu, Rhizobium. Fakat artık iki ek genus daha var bunlar; Azorhizobium ve Bradyrhizobium bu yeni gruplar birçok legümen familyasında bulunan farklı nodül bakterileri yüzünden eklenmişlerdir. Rhizobium türleri çok çabuk büyüyebilme yeteneğinde iken Bradyrhizobium türleri çok yavaş büyürler (brady nin anlamı ‘yavaş’ demektir). Bradyrhizobium türleri soyalarda, inek fasulyelerinde ve çeşitli tropikal legümünozlarda nodül oluştururlar. Rhizobium türleri fasulyelerde, yoncalarda ve diğer legümünos bitkilerde yaygın olarak olarak nodül oluştururlar. Azorhizobium türleri ise tropikal ağaç gövdelerinde nodül oluşturan(Sesbania rostrata) özel bir gruptur. Azorhizobium türleri diğer gruplara karşıt olarak atmosferik nitrojeni fikse etme yeteneğindedir(Azo kavramı nitrojene karşılık gelir). Rhizobium ve Bradyrhizobium bunu yapabilme yeteneğinde değildir, buna karşın bazı nitrojen fiksasyonu serbest haldeki bakteriler tarafından oksijen gerilimi ile yapılabilmektedir. Bunun yanında bunların büyüme hızı yavaştır, Bradyrhizobium’ lar Rhizobium’ lar dan farklı özellikler göstermektedirler. Bununla beraber nodülleşme ve infeksiyon süreçleri iki cins içinde benzerdir. Rizobia da ise toprakta özgür yaşayan hetetrofların etkisi ile olur, bunlar toprak mikrobiyal kommunitelerinin baskın türleri olmadıkları için atmosferik nitrojeni fikse edemezler. Uygun koşullar altında, rizobialar kökçükleri istila ederek nodül oluşumunu başlatırlar ve azot fikse etme aktivitelerini geliştirebilirler. Bitki ve rizobia arasındaki ilişki belirgindir ve ortak tanıma işleminden sonra bu iki partner arasında uyum içinde kemotaktik olarak nodül oluşumları gözlenmektedir. Legümünoz bitkilerde rizobialar için doğru bir tanımlama içindedirler ki doğru rizobia doğru legümünoz köküne tutunarak nodül oluşturur. Rizosfer içerisinde bitki kökleri rizobialar için bir yaşama ortamı oluştururken bunların değişimleri ile infeksiyon kademeleri sonradan ortaya çıkan nodülleri oluşturmaktadır(Fahrareus abd Ljunggren 1968). Rizobiaların yeterli rizosfer populasyonları ile kurulmasından sonra gerekli olan tam infeksiyon sağlanır. Toprak şartları rizobiaların bağlanma dönemlerinde bunların hayatta kalmasını ve kökçükleri infekte edebilme özelliklerini etkiler(Dixon 1969; Alexander 1985). Rizobialar mezofiliktirler fakat bazı düşük sıcaklıklara toleranslarıda vardır 5ºC’den düşük ve 40ºC’den yüksek sıcaklıklar gibi. Bazı rizobialar düşük pH lara duyarlıdır ve asidik topraklarda kökçüklere bağlanma göstermezler; nitrit ve nitrat iyonlarıda nodül oluşumunu etkili olan diğer düşük konsantrasyon içerikleridir. Nodül oluşumu süreci bitki kökü ve rizobia arasındaki etkileşimlerin karmaşık bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır(Solheim 1984; Brewin 1991). Flavonoidler yada izoflavonoidler aynı kökenli bakterilerin nodülleştirme(nod) genlerinin artırımını engellemek için konak bitki tarafından salgılanırlar. Nod genleri ‘Nod faktörleri’ denilen türlere özgü biyosentez olayı ile lipopolisakkaritler tarafından üretilirler. Bu sinyal içerikleri salındıklarında rizobial hücreleri baskılayarak kıvırcık şekilde dolanarak meristamatik hücreler tarafından nodüllerin oluşturulması sırasında kullanılırlar. Rizobialar bitki kökü salgıları pozitif kemotaksis ile legümünoz köke bağlanma noktalarını belirlemektedir. Rhizobium ve bradyrhizobiumların ikiside kök salgıları olan amino asit ve dikarboksilik asitlere ve iyi bilindiği gibi çok az konsantrasyon içeren salgı bileşiklerinden olan flavonoidlerede oldukça ilgi duyarlar. Bitki proteinlerinden olan lektinler ilgili rizobial hücrelerin yüzeyinde karbonhidrat bileşiklerine çok yüksek seviyelerde ilgi gösterirler ve kök saçları ile rizobia bağlanma yerlerinde belirgin bölgelere sahiptirler(Dazzo and Hubbell 1975; Dazzo and Brill 1979; Hubbell 1981). Nodülleşme sürecinde bitki köklerinden triptofan salgılanır, rizobia tarafından indoleasetik aside çevrilir(IAA) ve IAA birlikte bilinmeyen bir kofaktör ile bitki kökünün kıvırcık ve dallanmış olmasını sağlar. Bitki kökü bakteri hücreleri arasında büyür. Poligalaturonaz denilen ve rizobia tarafından salgılanan enzim ile bitki kökü yapılarının yumuşak bir yapıya kavuşarak bakterilerin buralara girmesini sağlarlar(Hubbell 1981; Ridge and Rolfe 1985). Delme işleminden sonra birincil kök saçları duvarı, hücre duvarı ve selülozik duvar ile kaplanarak infeksiyon tüpü oluşumu başlar. Rhizobium hücreleri polisakkarit bir matriks ile bir baştan bir başa kaplanırlar. İnfeksiyon tüpü düz olarak delme işlemini kök korteks hücleri boyunca devam ettirir. İnfeksiyon tüpü büyümeye devam ettiğinde kök hücresinin büyümüş çekirdeği infeksiyon tüpü boyunca hareket eder. İlk hücrenin olşumunda nodül iki tane normal kromozom içermektedir. Bu dörtlü hücreler merkez nodül hücrelerinde artması ile rizobiadaki nitrojen fikse yapısı oluşturulur. Normal gelişen infekte olmamış hücrelerde kökün taşıma kanal sitemini oluştururlar. İnfekte yapının içerisinde rizobia çoklu haldedir, ve belirsiz şekiller ile bazen de kocaman büyümüş bakteroid denilen hücleri meydana getirirler. Nodüllerdeki bakteroidler ve infekte olmamış vakuol hücreleri bitki ile mikrop arasındaki metobolit trasferinde kullanılırlar. Değişme sırasında normal rizobial hücreleri bakteroidlere, bakteriyal kromozomlar dönüşmeye, bakteroidlerin ortadan kalkması ilede bağımsız çoğalmalar meydana gelmektedir. Bakteroid hücreleri aktif olarak nitrogenaz üretirler, fakat konak bitki yapıları nitrogenaz sentezinin kontrolünde görev alırlar. Nodül içerisindeki bakteroid atmosferik nitrojeni taşımaktadır. Normal şartlar altında hiçbir serbest yaşayan rizobia infekte olmamış bir legümünoz bitkide atmosferik nitrojenin taşınmasında görevli değildir. Nodüller leghemoglobin varlığı ile bütün nitrojen fikse eden legümünoz nodüllerinde karakteristik olarak kırmızı-kahverengi bir renk sahibidir. Leghemoglobin aynı zamanda elektron taşıyıcısı, bakteroidlerde oksijen deposunda ATP üretiminde ve aynı zamanda nitrogenaz sisteminin oksijen duyarlılığı korumasında görev alır. Leghemoglobinin hem bölümü rizobianın, bitkinin globin bölümünü kodlaması ile oluşur. Bitki aleminde leghemoglabin varlığı legümünosların eşsiz özelliği olarak tanımlanmaktadır. Bitki ve bakterial genlerin birleşimleri rizobial-bitki simbiyontlarının ifadesinde belirgindir(Long1989a, 1989b; Martinez et al. 1990; Nap and Bisseling 1990; Brewin 1991; Stacey et al. 1992; Fischer 1994; Van Rhijn and Vanderleyden 1995). Genler nodül oluşumunda ilgilidirler, genelde nodülin genleri olarak adlandırılırlar, simbiyotik nitrojen fiksayonuna izin veren nodüller Nod proteinlerini kodlayarak oluşurlar. Nodülün genleri bitki kökündeki infeksiyona özel simbiyotik nitrojen fikse eden bakterilerdeki nodülün genleri 2 sınıfa ayrılmaktadır. İlk sınıftaki genler biyokimyasal kompozisyonu belirleyen genlerdir bunlar, bakteri hücresi yüzeyi bileşikleridir. İkinci sınıftaki genler ise nodülasyon genlerinin oluşumunda görevlidir. Nodülasyon genlerinin inaktivasyonu çeşitli bitki fenotiplerinin oluşumunda etkilidir, örneğin nodülasyon geninin eksikliği, gecikmiş fakat etkili nodülasyon yada konak sınırlarının değişmesi gibi etmenlerle. Bazı nod genleri değiştirilemeyen nodül oluşumu sırasında ortaya çıkarlar ve bunların işlevleri belirlenmiş değişik türler ile etkileşimin sağlanmasıdır. Diğer nod genleri nodülasyonda belirli konaklarla meydana gelen konağa özgü nod genlerinin oluşumunda etkiledirler. Hızlı gelişen Rhizobium türlerinde birçok nodülin geni büyük Sym plasmidlerinde bulunurlar, bunun yanında Bradyrhizobium türlerinde geç nodül oluşturma genleri bakteriyal kromozomda taşınır. Gen demetlerinin içinde esas nitrojen sürecine nif ve fix adı verilir bunlar nitrogenaz enzimi için gerekli olan yapısal genleri taşırlar. Rizobial genler nodül oluşumu ve nodülün gen ifadelerini nodülasyon genlerinde bulunmaktadır, birkaç gen grubu bakteriumun dış yapısını oluşturmakta görev alır ve az sayıdaki iyi tanımlanmış genlerle olur. Konağa özgü nodül genleri konağın hangi belirgin nodül oluşturmasına karar verir. Nod geni demetleri genellikle Sym plazmidi üzerinde bulunurlar ve infeksiyon ve nodül oluşumu safhalarının kodlanmasında görevlidirler, bunlar aynı zamanda özellikleri belirleyen genleri taşırlar. Rizobial suşların Sym plazmidlerini birbirleri arasında değiştirmeleri mümkündür, legümen konak infekte olduktan sonra değişim gerçekleşebilmetedir. Sym plazmidi Agrobacterium’ lar ile diğer yakın nodül oluşturma yeteneği olan bakteriler arasında değiştirilebilir. Bununla beraber bu tarz birleşmeler ile genellikle nitrojen fiksasyonugerçekleşmez. Nif genleri biyokimyasal nitrojen fiksasyonu mekanizmasını kodlarlar ya da rizobiyal suşların plazmid birleşmlerinde görev almazlar(Postgate 1982; Sprent and Sprent 1990). Bununla birlikte Nod genlerinden Sym plazmidleri nif ve fix nitrojen fikse eden gen demetlerini taşırlar. Nif ve fix demetleri nitrogenaz yapısal genlerini taşımaktadırlar. Rhizobium loti , Bradyrhizobium ve Azorhizobium türlerinde simbiyotik ilişkileri belileyen genler bakteriyel kromozomlarda lokalize olmuşlardır. Çoğu Rhizobium nod genleri kültürel hücreleri belirtmez fakat bitkilerin görünüşlerinde bulunmaktadır. Bu etkileşim bitki tarafından salınmasını tetikler ve aynı zamanda NodD proteininin aktive edici hale gelmesini sağlar. NodD geni sadece nod geninde bulunur ve serbest yaşayan Rhizobium türlerinin simbiotik durumlarını kodlamaktadır. Flavonoidlerin bitki köklerinden salınması ile NodD proteinleri diğer nod genleri daha ileri bir nodülleşme için esas olan nodABC geni aktive edici özelliktedir. Nod genlerinin ana özellikleri simbiyotik ortaklar arasında sinyal iletimini sağlamaktır. NodD proteinleri korunmuş DNA serilerine bağlanarak nod operonları aktifleştirir buna nod kutuları adı verilmektedir. İkinci adım olarak bakteriumlar başka bir deyişle yapısal nod genleri lipoologosakkarit sinyalleri üretirler, bunlar kök yapılarını oluştururlar. Nodül içeren moleküller bitki salgılarından saflaştırılırlar ve flavonoidler olarak isimlendirilirler, fenilproponoidlerin üç zincirli aromatik yapılarının metabolizmaları sonucu oluşmuşlardır(Long 1989a). NodD proteinleri belirgin Rhizobium türlerinin homolog konaklarından elde edilmişlerdir. Rizobialar kök salgılarının varlığında gelişmektedirler yada nod geni içeren flovonoidlerin kök saçı yapılarının bozulmasına neden olan faktörleri içermektedirler. Yonca da ve alfalfa grubu bitkilerde en aktif uyarıcılar flovonlardır, luteolin gibi.(Long 1989a).Alfalfa simbiontu olan Rhizobium melioti D-glukoz amin içerisideki β-1.4-tetrasakkaritleri salgılar, bunlar üç amino grubun açillenmesi ile ve bir tanesine doyurulmamış C16 doymuş yağ asidi eklenmesiyle oluşurlar. Nod genlerine ek olarak rizobialarda nodül oluşumu için gerekli genler bulunur, bu genlere ek olarak bakterial dış yapıların üretimleri de, örneğin eksopolisakkaritler(exo genleri), lipopolisakkaritler (lps genleri) ve glukanlar(ndv genleri), bunlara da ek olarak ilaç dayanıklılığı, ototrofi, ve karbonhidrat metobolizması bulunur. R. meliloti, B. japonicum ve A. Caulinodonas’ ların nif ve fix genleri farklı şekillerdedir. Bu genlerin yapısal ve demetsel özellikleri her bir tür için özeldir(Van Rhijn and Vanderleyden 1995). Rizobianın nif ve fix gen demetleri Klebsiella pneumoniae deki kadar sıkı şekilde hiçbir grupta düzenlenmemiştir. R. meliloti iki tane çok büyük plasmid içermektedir(megaplasmid olarak adlandırılır), biri 1400kb of DNA(megaplasmid 1), diğeri 1700kb DNA(megaplasmid 2) içerir. demet I ve demet II megaplasmid 1 de bulunur. Simbiyosisde bulunan ek genlerde megaplasmid 2 ve kromozomlar içerisinde yer almaktadır. Hidrojen gazının nitrojen fiksasyonu üzerinde yan etkilerini ortadan kaldırmak için erken önlemler alınır. Hidrojen gazının evriminde fotosentez enerjisi ürünler üzerinde azalan bir şekle bürünmüştür. Bazı Sym plazmidleri hidrogenaz aktivitesini kodlayan hub adında genler kodlarlar. Hidrogenazın oksitlediği hidrojen suya ve buradan da kimyasal üretim ile ATP sentezi yapılır. Bu yararlı süreç fotosentetik enerjiyi saklayarak boşa gitmesini engeller(Albrecth et al 1979). Rizobialardaki genetik oluşumlarda legümenler ile beraber çalışarak etkili bir mekanizma ortaya çıkartırlar. Ekonomik dürtülerin etkisiyle bu yönderki araştırmalar gelişmiştir. Önemli legümünoz bitkileri arasındaki soya fasulyeleri, birçok fasulye, bezelye, mercimek çeşitleri gelmektedir. Önemli besin legümünozlarından alfalfa ve yonca sayılabilir. Legümünoz ağaçlar birçok tropikal ve subtropikal ekosistemlerinin ve yağmurormanlarının oluşumu için önemlidirler(Sprent and sprent 1990). Diğer legümenlerden ise mesquiteler çöl toprakları gibi düşük nitrojen içeren yerler için oldukça önemlidir, bu legümünozlar aynı zamanda yerel batı amerikalıllarında önemli bir besin kaynağıdır. Legümünoz Olmayan Grupların Mutualistik Nitrojen Fiksasyonu İlişkileri Rhizobiumlar ve legümünoz bitkiler arasındaki Mutalistik birleşmeler yanında diğer bakteriler ve legümen olmayan bitkiler ile simbiyotik ilişkilerde nodül oluşumu ve serbest nitrojenin atmosferden alınması ile olmaktadır(Evans and Barber 1977; Akkermans 1978). Legümen olmayan bitkilerdeki kök nodülü şeklinde meydana gelen ilişkilerde Rhizobiumlar, cyanobakteriler ve actinomycetesler görülür. Rhizobiumlara örnek vermek gerekirse, Trema ile nitrojeni fikse edebilir, Trema tropikal ve subtropikal bölgelerde görülen bir ağaç türüdür. Aynı şekilde actinomycete Frankia alni bitki köklerini infekte eder ve nodül oluşumunu gösterir(Benson and Silvester 1993). Frankia türleri actinomycetes (filamentli mantarlardan) ve septalı hifalardan oluşmuş sayısız spor içeren yapılardır.Frankia türleri çeşitli legümen olmayan bitkilerde, odunsu şuruplarda ve kısa ağaçlarda görülürler. Actinomycetes tipi azot-fikse eden simbiyotik canlılar özellikle angiospermler için oldukça önemlidir. Frankia hifalarının bir kısmı değişime uğrayarak özelleşmiş azot fiksasyonu hücrelerinde vesikül denilen yapılar oluşturular. Frankia aynı zamanda yaşayan serbest bitki hücrelerini de değişikliğe uğratarak bunların nitrojen fiksasyonu yapmasını sağlarlar. Actinomycete (Frankia) simbiyozları yaygın olarak ılıman ve circumpolar bölgelerde bulunurken cyanobakteriler ve rizobial simbiyozlar tropical ve subtropical bölgelerde bulunurlar(Benson and Silvester 1993). Actinomycete simbiyozlar ve karakteristik olarak Alnus, Myrica, Hippophae, Comptonia, Casurina ve Dryas’ ında aralarında bulunduğu angiospermlerin arasındadır. Toprak azotunun çok büyük bir kısmı serbest olarak bulunur ve Scandinavia gibi muhtemelen actinomycetelerin kök nodülü simbiyozu olan legümen olmayan, genellikle Alnus bitkilerinde ve az da olsa Dryas, Myrica, ve Hippophae yapılarda fikse edilir. Casurina’ yan subtropikal bölgelerdeki kum, kumul tepeleri ve yarıçöl alanlarında rastlanır(Morris et al. 1974; Callahan et al. 1978, Sprent and Sprent 1990). Actinomycetelerin hifaları kökü delebilecek hale geldiklerinde kortikal hücrelerinin bölünmesini uyarır(Berry 1984). Hifalar bölünen hücrelerin içine girdiklerinde gen demetlerini konağın içerisine aktarırlar ve vesüküller çevresinde şekil değiştirirler. Birincil enfekte komşu hücreler kök primordium yapısına girerek buradan cortax içinde büyümeye başlarlar. Endofitik actinomycetelerde primordiumlar meristem hücrelerine saldırıda bulunurlar ve actinomyceteler kök primordiumunun gelişimini attırıcı etki yaparlar. Dichotomous bölümünde bulunan bitkilerin meristamatik hücrelerinde demet şeklinde loblar oluşumu gerçekleşir bunlara rhizothamnion yani tipik actinomycete nodülü adı verilmektedir. Nodül içerisinde nitrogenas ve atmosferik nitrojen fiksasyonu gerçekleşir.

http://www.biyologlar.com/bitkiler-ve-mikroorganizmalar-arasindaki-iliskiler

Bakterilerin Üremelerine Etkili Faktörler

Mikroorganizmalar bulundukları ortamlarda (kültürler de dahil), optimal koşullar altında, cins ve türlerinin genetik karakterine göre, iyi bir üreme ve gelişme gösterirler. Ancak, bu uygun şartlar, aynı durumda uzun bir süre devam etmez ve belli bir zaman sonra, mikroorganizmaların üremeleri sınırlanır ve durur. Eğer, olumsuz koşullar değiştirilmezse veya iyileştirilmezse, mikroorganizma populasyonunda ölümler başlar, giderek artar ve canlı mikroorganizma sayısında azalmalar meydana gelir. Ancak, canlı kalmayı başarabilen mikroplarda da, morfolojik bazı değişiklikler (şekillerinde bozukluklar: flamentöz, branşlı, pleomorfik ve diğer aberent formlar) ortaya çıkar. Yukarıda bahsedilen durumlar, genellikle, doğal koşullar altında meydana gelen bazı olumsuz faktörlerin mikroorganizmaların üremeleri üzerine olan etkilerini kapsamaktadır. 1 "Temel Mikrobiyoloji; Genişletilmiş İkinci Baskı. Prof. Dr. Mustafa Arda. Medisan Yayın Serisi no 46. 2000. Medisan Yayınevi, Ankara" adlı kitabın 09. bölümüdür. Böyle etkiye sahip faktörleri başlıca 4 grupta toplamak mümkündür. Bunlar da, 1) Fiziksel faktörler 2) Kimyasal faktörler 3) Biyolojik faktörler 4) Mekanik faktörler 02. Fiziksel Faktörler Yeryüzünde (toprakta, sularda, göllerde, denizlerde, havada, evlerde, barınaklarda, vs.) ve canlıların vücudunda, değişik fiziksel, kimyasal biyolojik ve doğal koşullara adapte olmuş, yaşayan ve üreyen mikroorganizmalar bulunmaktadır. Bakteriler, 20° Güney paralelinden 90° Kuzey paraleline kadar, okyanus sularında, değişik derinliklerde ve ortamlarda oldukça farklı hidrostatik basınç altında kolayca yaşayabilecek tarzda bir adaptasyon göstermektedirler. Bazıları da sıcak su kaynaklarındaki 100°C civarındaki sıcaklıkta ve bir kısmı da donma derecesindeki çevrede kolayca yaşayabildikleri belirlenmiştir. Doğada bu kadar değişken, fazla ve olumsuz koşullara direnç gösteren ve adapte olan mikroorganizmalardan ancak çok azı canlılarda hastalık oluşturabilmektedir. Çünkü, ekseri patogenlerin üreyebildiği sınırlar, üzerinde veya içinde yaşadıkları canlılarınki ile bir uyum göstermektedirler. Maksimal veya minimal sıcaklık sınırlarına yaklaşıldıkça veya geçildikçe, mikroorganizmalar üreseler bile virulens faktörlerinin etkinliğinde inhibisyon veya zayıflamalar oluşmaktadır. Kapsüllü mikroplar, bakteri ve mantar sporları çevre koşullarına çok dayanıklıdırlar ve uzun süre (yıllar) canlı kalabilir ve infeksiyöz yeteneklerini koruyabilirler. Mikroorganizmaların üremeleri üzerine etkileyen önemli fiziksel faktörler aşağıda özet olarak belirtilmiştir. 02.01. Isının Etkisi Mikroorganizmalar üzerine ısı başlıca iki tarzda etkilemektedir. A) Sıcağın etkisi: Ortamın sıcaklığı, mikroorganizmaların üremeleri üzerine büyük ölçüde etkiler. Mikroplar, genellikle, kendi türlerine özel sıcaklık limitleri (minimal ve maksimal) içinde gelişebilir ve üreyebilirler. Bu sınırlar arasında, üremenin en iyi meydana geldiği optimal sıcaklık bulunur. Bu uygun sıcaklıktan minimal veya maksimal hudutlara doğru gidildikçe üremenin yavaşladığı ve bu sınırları geçince üremenin durduğu görülür. Optimal sıcaklık maksimalden 5-10 derece daha düşük olmasına karşın, minimal sıcaklıktan genellikle 20-30 derece daha yüksektir. Maksimal limitin aşılması halinde yalnız üremede durma meydana gelmez, sıcaklığın yüksekliğine göre, mikroplarda az veya çok oranda ölümler de başlar. Buna karşılık minimal sıcaklık sınırının geçilmesi halinde üremede duraklama meydana gelir. Ölümler, sıcaklığın düşme hızına ve sıcaklık derecesine göre çok az olur. Mikroorganizmalar arasında sıcaklık limitleri bakımından bazı ayrılıklar vardır. Bu durum, mikropların doğal adaptasyon ve seleksiyonları sonu oluşmuştur. Patogenik mikroplar, en iyi gelişme ısısını (optimal sıcaklık), adapte oldukları konakçının içinde bulurlar. Diğer bir deyimle, bu tür mikroorganizmalar en iyi, konakçı sıcaklığında ürerler. Bu nedenle de, hastalık yapıcı karakterde olan mikropların üreme sıcaklığı varyasyonları çok geniş olmayıp, belli ve dar limitler arasında bulunmaktadır. Buna karşın, saprofitikler ve doğada serbest yaşayan diğer mikroorganizmaların, sıcaklık genişlik limitleri arası daha geniştir. Optimal sıcaklık, mikropların gelişmesi ve üremeleri için genellikle iyi olmasına karşın, bazı yan ürünlerin (çeşitli metabolitlerin, enzim, toksin, endüstride değeri olan ürünlerin, vs.) sentez edilebilmesi için her zaman uygun olmayabilir. Optimal sıcaklık, hücre içinde enzimlerin aktivitesi için de genellikle, uygun kabul edilir. Sıcaklık arttıkça veya azaldıkça, enzim aktivitesinde de değişiklik oluşacağından, metabolizma üzerine olumsuz yönde etkiler. Mikroorganizmalar üreme sıcaklığı derecelerine göre başlıca 3 bölüme ayrılırlar: a) Soğuk seven (psikrofil) mikroplar: Toprak, su, deniz ve göllerde yaşayan bazı mikroplar ile balıklarda ve soğuk kanlı hayvanlarda hastalık oluşturan mikroorganizmalar bu bölüme girerler. Balıklarda hastalık meydana getiren gerek Gram negatif (A. salmonicida, C. psychrophila, H. piscium, V. anguillarum, vs.) ve gerekse Gram pozitif (korinebakteri, mikobakteri türleri, vs.) mikroplar 15-20°C arasında iyi gelişme olanaklarına sahiptirler. Soğuk seven bazı mikroplar ve mantarlar buzdolabı sıcaklığında (+4 °C' de) kolaylıkla üreyebilir ve gıdaları bozabilirler. Bu nedenle psikrofilik mikroorganizmaların enzimleri -5°C ile +20 °C' ler arasında aktivite gösterebilirler. b) Ilık seven (mezofil) mikroplar: Bu mikroplar, genellikle 20-45 °C' ler arasında gelişme ve üreme kabiliyetlerine sahiptirler. İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturan mikroorganizmaların büyük bir kısmı, bu gruba dahildirler. Bu nedenle optimal sıcaklıkları 35 °C ile 42 °C' ler arasıdır. Mezofil mikroorganizmalar, 65 °C' de 20 dakikada ve pastörizasyon sıcaklığında (70 °C' de bir dakikada) ölürler. c) Sıcak seven (termofil) mikroplar: Termofilik mikropların gelişme ve üreme sıcaklıkları, mezofillerin çok üstündedir (50-60 °C). Mezofiller bu sıcaklıkta yaşayamazlar. Bu tür mikroplara, sıcak su kaynaklarında, gübrelerde ve tropikal ülkelerde rastlamak mümkündür. Termofil mikroplar ve sporlar pastörizasyon ısısına dayanıklıdırlar. Sütlerin pastörizasyonundan sonra da ısıya dayanıklı birçok mikroplar canlı kalırlar. Konserve gıdaların sterilizasyonu bu nedenle önem kazanmaktadır. T. aquaticus, B. stearothermophilus, bu tür mikroplara örnek verilebilir. Mikroplar yüksek sıcaklıkta ölürler. Ancak, sıcaklık yardımı ile ölme üzerine, sıcaklıktan başka, birçok faktörlerin de etkisi bulunmaktadır. Bunlar da kısaca şöyledir: 1- Yüksek sıcaklık: Maksimal limiti aşan sıcaklık, mikropların karakterine göre kısa ve uzun bir süre içinde ölümlere neden olur. Psikrofilik mikropların çoğu 30-35 °C' de, mezofillerin ekserisi 65 °C' de 20-30 dakikada, termofiller ise 80-90 °C' de tahrip olurlar. Sporlar 100-110 °C' de ve bütün mikroorganizmalar da rutubetli sıcaklıkta 120 °C' de 15-20 dakika içinde ölürler (sterilizasyon). 2- Mikrop türü: Mikroorganizmaların vegetatif formları, kapsüllü ve sporlu olanlardan daha erken ölürler. B. anthracis 'in sporları 100-110 °C' de 10-15 dakika canlı kalabilir. Buna karşın doğa koşulları altında 40-50 sene yaşayabilir ve hastalık yapma kabiliyetini muhafaza edebilir. Tüberküloz mikroorganizmalarının etrafında bulunan balmumu tabakası, bunları çevresel koşullarının her türlü olumsuz etkisinden koruduğu gibi ısıya da dayanıklı hale  getirir. Isıya direnç bakımından mikroplar arasında farklar bulunmaktadır. 3- Mikrop sayısı: Bir ortamdaki ve kültürdeki mikrop sayısı arttıkça, bunları öldürmek için geçen süre de, artar. Bu artış, mikrop sayısındaki her logaritmik azalış için, bir sıcaklık birimi kadardır. Çünkü, belli zaman dilimleri içinde populasyonda belli oranda logaritmik azalmalar olur. Örn. başlangıçta kültür içinde 24 milyon mikrop varsa, 100 °C' de ilk dakika sonunda 24x 105, ikinci dakikada 24 x 105, üçüncü dakikada 24 x 103, dördüncü dakikada 24 x 102,.... ve böylece mikroorganizma miktarı ile orantılı olarak süre de uzayacaktır. Ancak, bu rakamlar yaklaşık olup tam kesin değildir. 4- Ortamın bileşimi: İçinde yağ, protein, mukoid sıvılar, organik maddeler, vs. bulunan ortamlardaki mikroplar daha yavaş ve geç ölürler. Bazı durumlarda da, eğer süre ve sıcaklığınderecesi uygun değilse, ölmeyebilirler. Besiyerlerinin viskozitesi arttığında  sıcaklık iletme kabiliyetinde azalma meydana gelir. Bu durumun, göz önünde tutulması gerekir. 5- Ortamın pH 'sı: Mikroorganizmalar, optimal pH derecelerinde ısıya karşı dayanıklı, maksimal ve minimal pH limitlerine doğru dirençlerinde azalmalar meydana gelir. 6- Mikropların üreme durumları: Sıvı kültürlerde üreme döneminde olan mikroplar, ısıya durma veya ölme periyodlarından daha duyarlıdırlar. 7- Rutubet: Rutubetli sıcaklık, kuru sıcaklıktan daha etkilidir. Otoklavda (rutubetli sıcaklık) 115 °C' de 15 dakikada ölen sporlar, Pasteur fırınında (kuru sıcaklıkta) 150 °C' de bir saatte ölürler. 8- Süre: Süre ne kadar uzun olursa, sıcaklığın mikroplar üzerinde olan etkisi de artar. 9-Soğuğun etkisi: Mikroorganizmalar soğuğa sıcaktan, daha fazla dayanırlar. Minimal sıcaklığı geçince üremeleri duran mikroplar, bu limit çok aşılsa bile ölmedikleri görülür. Soğukluk –80 °C veya –190 °C olunca canlılıklarını ve infeksiyöz kabiliyetlerini uzun süre (yıllarca) koruyabilmektedirler. Bu nedenle, mikroorganizmalar (bakteri, mantar, virus) ve çeşitli hücreler (doku hücreleri, sperma, vs.) sıfırın çok altında (-190 °C' de) muhafaza edilmektedirler. Ancak, bazı mikropların özel duyarlılığını da göz önünde tutmak gereklidir. Ayrıca, donarken ve çözülürken populasyonda canlılık miktarında ve hastalık oluşturma yeteneğinde de azalmalar meydana gelir. Bakterilerin hücre duvarı, donma ve çözülme sırasında parçalanabilir. Eğer mikroorganizmalar çok kısa süre içinde dondurulur, kurutulur ve havası alınmış ampuller içinde saklanırsa uzun yıllar canlılıklarını ve aktivitesini koruyabilir (liyofilizasyon). Mikropların ve hücrelerin liyofilizasyonunda, steril yağsız süt, serum, gliserin, laktalbumin, sodyum glutamat, vs. gibi ara maddelerden yararlanılır. Çeşitli sıvılar ve serumlar aynı şekilde, ya çok soğuk derecelerde veya liyofilizasyon suretiyle uzun yıllar muhafaza edilmektedirler. Mikroorganizmaların sıcaklık ile ilişkili fizyolojik karakterlerini saptamada bazı özel kriterler konulmuştur. Bunlardan biri, termal ölüm noktasıdır. Bu nokta, belli bir yoğunluk ve ortamda üretilen mikropların, 10 dakika içinde ölebildikleri en düşük sıcaklık derecesidir. Bu limit mikroplar arasında değişiklik gösterir. İyi bir kontrol sağlandığı takdirde, konservecilikte, süt ve gıda maddelerinin muhafazasında yararlar sağlayabilir. Diğer bir nokta da, termal ölüm süresidir. Bu süre, belli sıcaklık derecesinde veya sabit bir sıcaklık derecesinde bütün mikropların ölmesi için geçen zamanı kapsar. Bu süreye, ortamın viskozitesi, pH' sı, mikroorganizmaların tür ve yaşı, mikrop sayısı ve çevresel koşullar fazlasıyla etkiler. Aynı etkenler, termal ölüm noktasına da tesir ederler. 02.02. Radyasyonun Etkisi Radyasyon, boşlukta veya materyal bir ortamda enerjinin dalgalar halinde yayılması olayıdır. Pratikte mikrobiyoloji alanında radyasyonlardan başlıca iki amaçla yararlanılır. 1- Sterilizasyon ve dezenfeksiyon, 2- Mutasyonlar oluşturmak için Radyasyonlar karakterlerine göre başlıca iki türdür A) İyonizan olmayan radyasyonlar 1- Ultraviolet (mor ötesi) ışınları, 2- İnfrared (kızıl altı) ışınları, 3- Ultrasonik (ses ötesi) dalgalar. B) İyonizan radyasyonlar I). Elektromagnetik radyasyonlar 1- İks (X) ışınları, 2- Gama ışınları. II).Partiküler radyasyonlar 1- Alfa ışınları, 2- Beta ışınları, 3- Katot ışınları Mikrobiyolojide en çok kullanılan radyasyonlar ultraviolet ışınları, X ışınları, gama ışınları, katot ışınları ve ultrasonik vibrasyonlardır. 02.02.01. İyonizan Olmayan Radyasyonlar Ultraviolet (UV-) ışınları: Bunların dalga uzunlukları, diğer ışınlardan daha büyüktür. UV- ışınlarının kuvantum enerjisi düşük olduğundan iyonizasyon oluşturamaz ve ancak moleküllerde ekzitasyonlar meydana getirirler. Ultraviolet ışınlarının dalga boyları 10 nm ile 380 nm (100 A°-3800 A°) arasında değişmektedir. Bu ışınların bakteri, mantar, virus, spor ve hücreler üzerine letal etkileri vardır. Pratikte UV-ışınları, cıva buharlı lambalardan elde edilir. Derinlere girememeleri nedeniyle, hastanelerde operasyon odalarının ve bazı özel yerlerin havasını ve burada bulunan eşyaların yüzeyini sterilize etmekte kullanılır. UV-ışınlarının mikroplar üzerine, letal etkilerinden başka, mutagenik olarak ta tesir eder. Proteinlerin, özellikle, nukleik asitlerin, bu ışınlara karşı olan özel affiniteleri nedeniyle kolayca absorbe edilirler. Bunun sonucu olarak ta, DNA iplikçiklerinde yan yana bulunan timinler arasında bağların kurulması (timin dimerleri) olayı meydana gelir (dimerizasyon). Oluşan bu dimerizasyon, DNA'nın normal yapısını çarpıtır. Bu durum DNA replikasyonuna, transkripsiyona ve dolayısıyla da translasyona etkileyerek bakteride protein sentezin ve diğer mekanizmaları bozar ve ölümlere neden olur. UV-ışınlarının dozajı artarsa bu sefer timin dimerleri yanı sıra, sitozin dimerleri de oluşmaya başlar ve ölümler çoğalır. Absorbe edilemeyen ışınların DNA üzerinde etkileri çok zayıf veya yoktur. Dalga uzunlukları 300 nm.'den aşağı olanlar daha fazla absorbe edilirler. Cam, su ve organik maddeler, UV-ışınlarını absorbe ederek etkisini azaltırlar. Oksijensiz ortamlarda daha etkili olabilen UV-ışınları, gözün retinası üzerinde bozukluk yaptığından, UV-ışınları bulunan bir odaya özel gözlük takarak veya UV-ışığı söndürülerek girilir. Absorbe edilen UV-ışınları ve görülebilen ışınların, kuvantum enerjileri fazla olmadığından maddelerin atomlarından elektronların çıkmasına neden olacak güçte değildirler. Bu nedenlerle iyonizasyon yapamayıp, ancak elektronlar arasındaki aktivasyonu artırarak yüksek enerji oluştururlar (ekzitasyon). Bu da fotokimyasal olaylara neden olur ve bazı bozukluklar meydana getirir. Atomlardan elektronların çıkabilmesi için radyasyon enerjisinin 10 elektrovolttan daha yüksek olması gereklidir. Bu yüksek enerji, atomları iyonize ederek bazı elektronların çıkmasına sebep olur (iyonizasyon). Bu tür enerjiye X ve gama ışınları sahiptirler. Kuvantum enerjinin (elektromagnetik dalgaları oluşturan en küçük enerji demetleri) derecesi,dalga uzunluğu ile ters orantılıdır.  Buna karşılık bir biyolojik sistem tarafından absorbe edilen kuvanta miktarı, radyasyonun süresi ve yoğunluğu ile doğrusal orantılıdır. Bir atomdaki elektronların kuvantum absorbsiyonu, molekülün aktivasyonuna yol açar. Bu da, kimyasal reaksiyonlarda ekstra enerji olarak kullanılır veya kaybedilir (fluoresens, sıcaklık, vs). Fotoreaktivasyon: Eğer bakteri hücreleri UV-ışınlamasından sonra hemen, görülebilen ışınlara (300-400 nm. dalga boyu) tutulursa, UV-ışınlarının letal etkileri azalır. Bu olay, UV- ışınlaması sonu oluşan primidin dimerlerinin görülebilen ışınlarca aktive edilen özel enzimler tarafından, hidrolize edilerek giderilmesi sonu meydana gelir. Böylece, dimerler ortadan kaldırılarak bozukluk tamir edilir. Işıkta yapılan bu tamir mekanizması yan ısıra bakterilerde, karanlıkla iş görebilen ve dimerizasyonu gideren diğer bir tamir sistemi daha bulunmaktadır (karanlıkta tamir). Bu mekanizmada 4 enzim (endonuklease, ekzonuklease, DNA polimerase, polinukleotid ligase) görev alır ve bozulan bölgeyi tamir ederler. 02.02.02. Güneş Işınları Güneş ışınları dünya için iyi bir radyasyon kaynağıdır. Güneş ışınlarını, görülebilen ışınlar, UV-ışınları, infrared ışınları ve radyo dalgalar oluşturur. Özellikle ısınmayı da infrared ışınları sağlar. Görülebilen ışınların, dünyadaki yaşam için önemi çok fazladır. Fotosentetik organizmalar ışık enerjisinden yararlanırlar. Güneş ışınlarının %60'ını infrared ışınları teşkil eder. Dünya yüzeyine ulaşan UV-ışınlarından 290-300 nm dalga boyunun altında olanları çok azdır. UV-ışınlarının 287 nm' nin altında dalga boyuna sahip olanlar atmosferdeki oksijen tarafından absorbe edilir. Bu işlemi, dünyadan 35-55 km. yukarda bulunan ozon (O3) tabakası yapar. Ozon tabakası, daha uzun dalga boyundakileri de absorbe ederek tekrar oksijen oluşturur. Güneş ışınları (UV-ışınları), mikroorganizmalar üzerine, hem mutasyonlar oluşturarak ve hem de sıcaklığı ile etkiler. 02.02.03. İnfrared Işınlar Biyolojik materyallerde kimyasal değişikliğe neden olabilecek kuvantum enerjisine sahip olmadıklarından pratikte değerleri azdır. Dalga uzunlukları çok büyüktür. 02.02.04. Ultrasonik Vibrasyonlar Ses dalgalarının 20-1000 Kc. olanları bakteri hücrelerini parçalayabilecek niteliktedirler. Bu durumdan yararlanılarak, enzimatik çalışmalar ve bakterilerin iç yapı karakterlerini incelemek mümkün olabilmektedir. Ultrasonik dalgalarının frekansı arttıkça, parçalayıcı etkisi de artar. Sıvı içinden geçen ses dalgaları 10 mikrometre çapında boşluklar meydana getirir. Bunlar birbirleriyle birleşir ve sonra da kollapse olurlar. Bu kollaps sırasında oluşan yüksek basınçlı enerji bakterilerde hücre duvarını parçalayabilecek kudrettedir. Bunun yanı sıra sıvı içinde bazı fiziksel ve kimyasal değişmeler de meydana gelir. Bunlar da bakteriler üzerine olumsuz yönde etkileyerek parçalanmayı hızlandırırlar. Ultrasonik vibrasyonlar, hücre içindeki makromoleküllerin ve intramoleküler organizasyonların depolimerizasyonuna yol açar. Ultrasonik vibrasyonlara stafilokoklar dirençli olmasına karşın, diğer Gram pozitif ve negatif mikroorganizmalar daha duyarlıdırlar. Hücreleri parçalayarak içindeki virusları dışarı çıkarmada ultrasonik vibrasyonlardan yararlanıldığı gibi suların sterilizasyonunda da aynı amaçla kullanılmaktadırlar. 02.02.05. İyonizan Radiyasyonlar İyonizan ışınlar, fiziksel özelliklerine göre iki kısma ayrılırlar. 1- Elektromagnetik olanlar ve 2- Partüküler olanlar. Bu ışınların dalga boyları çok kısadır ve derinlere girme kabiliyeti fazladır. Bu özelliklerinden yararlanarak pratikte sterilizasyon amacıyla kullanılırlar. Çok fazla enerjiye sahip olduklarından atomlardan elektronların çıkmasına neden olurlar (iyonizasyon) ve letal etkileri de çok fazladır.Bu etkileri, absorbe edilen enerji miktarı ile bağıntılıdır. İyonizan ışınların hücrelerde bulunan ve çok önemli görevlere sahip olan makro ve mikromoleküller üzerine olan olumsuz etkileri de çok fazladır. Biyolojik sistemlerde suyun fazla olması ve böyle ortamlardan iyonizan ışınların geçmesi suyun iyonizasyonuna da neden olur. enerji (1) H2O ›H2O +e- kuvantum Bu reaksiyonda oluşan pozitif yüklü su iyonu, iyonize olmamış su molekülü ile reaksiyon vererek serbest hidroksil radikalleri oluşturur. (2) H2O + H3O ›H3O + OH (serbest radikal) Birinci reaksiyonda açığa çıkan elektron, iyonize olmamış su ile reaksiyon vererek serbest hidroksil radikallerine yol açar. Hidroksil radikallerinin çok kuvvetli oksidan etkisi olduğundan, DNA üzerinde zedelenmelere sebep olur. Hücrede, irradyasyon sırasında, oksijenin bulunması ışınların etkisini daha da arttırır. Serbest radikallerin oksijenle birleşmesi sonu bir seri otooksidatif reaksiyonlara ve ayrıca da peroksidase oluşumuna neden olur. Bunlar ışınların etkisini artırırlar. Buna karşılık hücre içinde bulunan sülfidril grupları da, biyolojik sistemlerin koruyucu olarak, irradyasyonun zararlarını hafifletirler. İyonizan ışınlardan pratikte, sterilizasyon amacı ile yararlanılır. Gram pozitif ve negatif mikroorganizmalar üzerine letal etkileri fazladır ve bu tesir logaritmik bir kural içinde meydana gelir (belli zaman aralıklarında belli veya sabit düzeyde mikroorganizmalar ölürler). Öldürme olayı, ışınların dalga uzunluğu ve total radyasyon dozu ile bağıntılıdır. İyonizan ışınlarla genellikle soğuk sterilizasyon meydana gelir. Sıcaklık oluşumu ya çok az veya yoktur. Gıdaların sterilizasyonu esnasında, bu maddelere özel tat ve koku verebilir. Bu nedenle de çok tercih edilmemektedirler. 02.02.06. Elektromagnetik İyonizan Radyasyonlar X-ışınları: Bu elektromagnetik ışınlar elektrik jeneratörleri tarafından oluşturulur. Dalga uzunlukları 10 Ao ile 10-4 A° arasında değişir ve yüksek enerjiye sahiptirler. Bu nedenle mikroorganizmalara ve yüksek organizmalara etkilidirler. Elde edilmesi güç ve pahalı olduğu gibi çıkış yerinden her tarafa yayılma özelliğine de sahiptirler. Derinlere girebilme özellikleri bunların letal etkilerini artırır. Bu ışınlardan pratikte, mutasyonlar meydana getirmekte ve paketlenmiş gıdaları sterilize etmede yararlanmaktadır. Gama ışınları: Bu da elektromagnetik bir ışınım olup doğal veya yapay radyoaktif elementlerden elde edilirler. Bu amaç için kobalt-60 fazla kullanılır. Yüksek enerjili olup dalga boyu, X-ışınlarından daha kısadır ve bu nedenle letal etkisi de daha fazladır. Her tarafa yayılma özelliği gösteren bu ışınlardan gıdaların sterilizasyonunda yararlanılır. 02.02.07. Partiküler Radyasyonlar 1- Alfa ışınları: Radyoaktif elementlerden elde edilen çok hızlı ve yüksek enerjili bir helyum çekirdeğidir. 2- Beta ışınları: Aynı tarzda, radyoaktif elementlerden elde edilen hızlı ve yüksek enerjili negatif yüklü bir ışınımdır. 3- Katot ışınları: Elektrik akseleratörleri tarafından oluşturulan ve elektron demetleri halinde ışınlardır. Yüksek voltajlı ve vakumlu tüplerde katottan çıkarak anoda doğru hızla hareket ederler. Bu ışınlardan pratikte, sterilizasyon amacı ile sınırlı olarak yararlanılır. 02.03. Yüzey Geriliminin Etkisi Besiyerlerinde bulunan gıda maddelerinin mikroorganizmalara girebilmesi, bakteri içinde sentezlenen enzimlerin ve oluşan metabolitlerin dışarı çıkabilmesi için, hücre duvarının yarı geçirgen özelliğinin önemi çok fazladır. Metabolizma olaylarının normal meydana gelebilmelerinde mikropların bulunduğu sıvı ile bakteri yüzeyi arasındaki moleküler gerilimin dengede bulunması gereklidir. Bu denge, bakteriye giriş-çıkışı büyük ölçüde kolaylaştırır. Bakteriye temas eden sıvı yüzeyindeki moleküllerin oluşturduğu gerilim çok fazla olursa, oluşan kuvvetli moleküler membran nedeniyle, sıvı ortamdan bakteriye gıda maddelerinin girişi çok güç olur ve bakteri beslenemez. Aksine, bu moleküler gerilim zayıf olursa, sıvı ile bakteri yüzeyi birbirine çok sıkı temas ederek sıvı içindeki maddelerin bakteri yüzeyinde toplanmasına sebep olur. Buna bağlı olarak bakteri içinden dışarı ve dışardan içeri gıdaların akışı güçleşir ve bakteri yine beslenemez. Yukarıda bildirilen nedenlerle, bakteri yüzeyi ile buna temas eden sıvı ortamın yüzeysel moleküler gerilimin dengede bulunması zorunludur. Eğer bir bakteri, kendi türüne göre, yüzey gerilimi fazla olan bir sıvı içinde kültürü yapılırsa, üstte üreme gösterir ve tüpün geri kalan kısmında üreme zayıf olur (B. subtilis gibi). Eğer bu besi yerinin yüzey gerilimi düşürülürse, B. subtilis homogen bir tarzda üreme gösterir. S. aureus buyyonda genellikle homojen bir tarzda ürer. Eğer bu besi yerinin yüzey gerilimi artırılırsa (%0.05 sodium ricionaleate veya lipoid madde ilavesi ile), etken bu sefer üstte üremeye başlar. Yüzey gerilimini düşüren maddeler arasında sabunlar, deterjanlar, safra, fenol vs. ajanlar vardır. Bu nedenle böyle maddelerin ıslatma özellikleri bulunmaktadır. Yüzey gerilimi (interfascial gerilim) iki sıvı veya sıvı ile katı (sıvı besi yeri ile bakteri yüzeyi gibi) arasında olabileceği gibi sıvı ile hava arasında da olabilir. 02.04. Osmotik Basıncın Etkisi Bir ortamın osmotik basıncı, içinde eriyen maddelerin konsantrasyonu ile ilişkilidir. Mikroorganizmalar, içinde üredikleri sıvı besi yerinin osmotik basıncı ile kendi hücre içindeki osmotik basınç arasında bir denge kurmuşlardır. Bu denge yarı geçirici olan hücre membranları yardımı ile regule edilir ve devam ettirilir. Mikropların en iyi üreyebildikleri ortamın osmotik basıncı, bakteri içindeki ile aynı veya çok az farklıdır (isotonik, isoosmotik). Böyle ortamlarda bakteri zarlarından giriş ve çıkış kolaylıkla olur ve bakteri gelişmesine ve üremesine devam eder. Eğer ortamın osmotik basıncı azalmış ise (hipotonik, hipoosmatik), böyle durumlarda dışardan bakteri içine fazla sıvı girerek bakteriyi şişirir ve olay devam ederse bakteriyi patlatır (plasmoptiz). Hipertonik, hiperosmotik ortamlarda ise, bakterinin içinden dışarı fazla sıvının çıkması sitoplasmik membranın hücre duvarından ayrılarak büzülmesine ve ortada toplanmasına neden olur (plasmoliz). Osmosis, yarı geçirgen bir membranla ayrılan konsantrasyonları farklı olan iki sıvının bu zardan birbirine doğru geçişini ifade eder. Bu geçiş olayı her iki tarafın osmotik basıncı veya yoğunluğu birbirine eşit olancaya kadar devam eder. Eğer bakteri, %20 tuz konsantrasyonu içinde suspansiyon yapılırsa, hipertonik bir ortam oluşacağından, plasmoliz olayı meydana gelir. Bunun aksine, bazı bakteriler, %1 oranındaki tuz konsantrasyonu içinde suspansiyon yapılırlarsa, su akışı bu sefer dışardan içeri doğru olur ve bakteri şişerek parçalanır (plasmoptiz). Bakteri içindeki osmotik basınç, bakteri türlerine göre değişmek üzere, 5-20 atmosfer arasında bulunmaktadır. Bu basınca mikroplar hücre duvarı ile karşı koymaktadır. Bakteri içindeki bu fazla osmotik basınç, içte bulunan organik maddeler (protein, amino asit, karbonhidrat, vs.) ve inorganik tuzlar tarafından oluşturulur. Gram pozitif mikroorganizmaların iç osmotik basıncı genellikle 15-20 atmosfer ve Gram negatiflerin ki ise bundan daha azdır (5-10). Mikroorganizmalar normal sınırlar içindeki osmotik basınç değişmelerine kolayca adapte olabilirler ve bu değişmeleri yarı geçirgen membranları ile kolayca regule edebilirler (osmofilik mikroplar). Bu sınırların dışına çıkıldığında bakterilerde gelişme de ve üremede noksanlıklar, plasmoliz ve plasmoptiz olayları görülebilir. Ancak, denizlerde, tuzlu göl ve sularda, salamuralarda, reçellerde, vs. yerlerde bulunan yüksek orandaki tuz veya şeker konsantrasyonlarına alışarak üreyebilen ve bunların bozulmalarına neden olan mikroorganizmalar da vardır (halofilik ve sakkarofilik). Pratikte, et ve balık muhafazaları için %10-20 tuz ve reçellerde de %50-70 oranında şeker kullanılarak osmotik basınç yükseltilir ve mikropların üremesine mani olunur. Ancak böyle hipertonik ortamlarda da, küf, maya, alg ve bazı bakteriler az da olsa üreyebilirler. 02.05. Hidrostatik Basıncın Etkisi Mikroorganizmalar hücre duvarının sert ve dayanıklı olması nedeniyle mekanik ve hidrostatik basınçlara karşı oldukça fazla direnç gösterirler. Çelik bir silindire konan ve suspansiyon halindeki mikroplar, burada oluşturulan fazla basınca, kendilerinde görülebilir önemli zararlı etkiler olmadan dayanabilirler. Okyanusların, denizlerin ve göllerin diplerinde bulunan barofilik mikroplar (B. submarineus, B. thalassokiotes) 10000 libre/inc2 (psu)'lik bir basınca kolayca dayanırlar ve bu basınç altında yaşamlarını sürdürürler. Ancak yüksek basınç altında mikroplarda, az da olsa, bazı değişmeler meydana gelebilmektedir. Örn. flagellalı mikroplar hareketlerini ve bazıları da bölünme kabiliyetini kaybedebilirler. Hidrostatik basınç 15000 psu olunca proteinlerde denatürasyon ve enzimlerde inaktivasyon görülebilir. Serratia marcescens ve S. lactis 85000-100000 psu basınç altında 10 dakika içinde ölürler. 02.06. Rutubetin ve Kurumanın Etkisi Su, mikropların üremesinde, gıda maddelerinin içeri girişinde ve içeride biriken metabolitlerin ve diğer maddelerin dışarı çıkışında ve metabolik olaylarda çok önemli göreve sahiptir. Üreme ortamlarında bulunan gıda maddelerinin bakteriler tarafından alınabilmesi ancak bunların suda eriyebilir olmaları ile mümkündür ve su aracılığı ile de bakteriye girerler. Aynı şekilde, bakteri içindeki enzim veya metabolitlerin dışarı çıkabilmesinde de su önemli rol oynar. İçinde su oranı yüksek katı besi yerlerinde mikropların gelişmesi daha kolay olur ve oluşan koloniler daha iridirler. Mikropları üretmek için kullanılan etüvlerin havasının relatif rutubetinin de yukarıda bildirilen nedenlerle uygun olması gereklidir. Rutubetli etüvlerde, böylece, besiyerlerinin suyunun uçması ve besi yerlerinin kuruması önlenir ve mikroplar için gerekli nem sağlanmış olur. Sıvı besi yerlerinden suyun buharlaşması, bu besi yerinde bulunan kimyasal maddelerin konsantrasyonunu arttırır. Bu durum üreme üzerine olumsuz yönde etkiler. Katı besiyerlerinde üreyen mikropların beslenebilmesi için de agardan gıda maddelerinin diffusyonla bakterilere ulaşması lâzımdır. Bu görevi de yine su yapar. Katı besi yerlerindeki suyun ve bunların konulduğu etüvlerin havasındaki rutubetin çok önemli olduğu bunun azlığı durumlarında bakteri üremesinin yavaşladığı ve durduğu görülür. Bu rutubet, katı besi yerlerinde beslenme üzerine etkili olduğu gibi mikroorganizmalardan suyun çıkması bakımından da önemlidir. Mikroorganizmalar içinde %70-90 kadar su bulunmaktadır. Bunun azalması birçok biyokimyasal olayların durmasına ve mikropların ölümüne sebep olur. Ancak, mikropların kurumaya karşı dirençleri değişiktir. Bazılarının (gonokok, meningokok, leptospira, pastörella. vs.) çok çabuk ölmesine karşın, bir kısım mikroorganizmalar da (stafilokoklar, E. coli, mikobakteriler, sporlar, mantarlar, vs.) daha dayanıklıdırlar. Sporların içinde %5-20 kadar suyun bulunması ve etraflarında kalın membranların oluşu bunları çeşitli fiziksel ve kimyasal etkenlere karşı çok dirençli hale getirmiştir. Liyofilize edilen mikroorganizmalar uzun süre canlılıklarını korurlar. Liyofilizasyon sırasında uygulanan dondurma, kurutma ve havasını alma işlemleri sırasında bazı mikroplar ölebilirlerse de çoğu, uzun zaman canlı kalır ve infektivitesini korurlar. Hasta bir vücuttan çeşitli yollarla dışarı çıkan mikroplar, eğer direk olarak güneş ışınlarına maruz kalmazlarsa, kuruyarak uzun bir süre canlı kalabilirler ve tozlarla havaya karışarak infeksiyon oluşturabilirler. Mikropların etraflarında vücut sıvılarından (mukoid, organik madde, serum, kan, vs.) bir muhafaza varsa veya dışardan diğer organik veya inorganik maddelerle örtülürse yine uzun bir zaman canlı kalabilirler. Gölge, mikroorganizmaların yaşamını uzatıcı bir faktördür. 02.07. Elektriğin Etkisi Sıvı ortamlarda suspansiyon halinde bulunan mikroorganizmalardan direk veya alternatif elektrik cereyanı geçirilirse, mikroplar zarar görebilirler. Cereyanın şiddetli ve geçme süresi fazla olursa daha zararlı ve öldürücü olurlar. Elektrik nedeniyle sıvı ortamda bazı kimyasal değişmeler de meydana gelebilir. Oluşan sıcaklık ve elektroliz olayı sonu meydana gelen ara maddeler (klor, ozon, vs.) mikroplar üzerine zararlı etkide bulunurlar. Elektroforezis: Protein moleküllerinin veya mikroorganizmaların sıvı ortam içinde suspansiyonları yapılırsa, yüzeyleri pozitif (+) veya negatif (-) elektrikle yüklenirler. Böyle bir ortamdan uygun bir süre ve şiddette elektrik geçirilirse, pozitif yüklü olanlar katoda, negatif elektrikle yüklenmiş olanlar da anoda doğru hareket ederler (elektroforezis). Elektroforezisin birçok yöntemleri vardır. Bunların arasında kâğıt elektroforezis özellikle, pratikte, anormal serum proteinlerinin saptanmasında, serum ve sıvılardaki gama globülinlerin düzeylerini ölçülmesinde kullanılır. Jel elektroforezis yöntemi de daha ziyade proteinlerin nukleikasitlerin sütrüktürel durumlarını ortaya koymada veya analitik amaçlarla kullanılmaktadırlar. 03. Kimyasal Faktörler Doğada serbest olarak yaşayan veya laboratuvarlarda üretilen mikroorganizmalar üzerine etkileyen birçok kimyasal faktör bulunmaktadır. Bunların bazıları optimal koşullarda olduğunda üremeyi artırıcı etkilemesine karşın bu sınırların dışında ise üremeyi kısıtlayıcı, durdurucu ve hatta öldürücü etkide bulunurlar. Doğaldır ki, bu tarzdaki etkinlik dereceleri, kimyasal maddelerin yoğunluğu, yapısı ve etkileme süresi ile direkt ilişkili olduğu kadar mikroorganizmalara da bağımlıdır. Mikropların üremelerinde etkili olan kimyasal faktörler arasında oksijen (O2), karbon dioksit (CO2), hidrojen iyon konsantrasyonu (pH), redoks potansiyel, ortama katılan bufferler yanı sıra hastalık oluşturan mikroorganizmaların üremelerini önlemek (stasis) veya öldürmek (sidal) amacı ile kullanılan antibiyotik, kemoterapötik maddeler ile çeşitli dezenfektanlar da bulunmaktadır. Bu son maddeler, özellikle, mikroorganizmaları kontrol altına almada kullanılırlar. 03.01. Oksijenin Etkisi Mikroorganizmaların, üremeleri için oksijene olan ihtiyaçları, çok değişiklik göstermektedir. Bu gereksinmeye göre mikroplar 5 temel bölüme ayrılarak incelenebilirler. Yandaki şekilde sırasıyla aerobik, anaerobik, fakültatif, mikroaerofil, aerotolerant üreme şekilleri görülmektedir. 1- Aerobik mikroorganizmalar: Üremeleri ve yaşamaları için havadaki oksijene ihtiyaç gösteren mikroplar, doğada diğerlerinden daha fazla bulunurlar. Bunlar havasız koşullar altında gelişemezler. Çünkü oksijensiz ortamlarda enerji elde edebilecek mekanizmaya sahip değillerdir. Dik agar besiyerlerinde üretildikleri zaman genellikle üst kısımda koloni oluştururlar. Tam aerobik mikroorganizmalar, havadaki moleküler oksijeni elektron alıcısı olarak kullanırlar. Bu tür mikropların enzim sistemleri, hidrojeni (H+), serbest oksijene (O2) transfer ederek hidrojen peroksit (H2O2) oluştururlar. Bu madde toksik olduğundan katalase enzimi tarafından hemen H2O ve O2 'ye ayrıştırılır (H2O2 ›.H2O + O2). Bazı mikroplar da H2O2 'yi hidrojen (H) alıcısı olarak ta kullanılabilirler (H2O2 + 2 (H) ›2H2O). Aerobik mikroorganizmaların üremeleri esnasında kültürlerin aerasyonu üreme üzerine olumlu yönde etki yapar. Aerobik mikroorganizmalar arasında, M. tuberculosis, B.anthracis, B. subtilis, sarcina, vs. sayılabilir. 2- Fakültatif mikroorganizmalar: Bu gruba giren mikroplar hem aerobik ve hem de anaerobik koşullarda üreyebilme mekanizmasına (enzimatik sisteme) sahiptirler. Bunlar, oksijen içeren koşullarda aynı aerobik mikroplar gibi üremelerine devam ederler. Anaerobik şartlarda da redükte olabilen maddeleri (sülfür, karbon, sodyum nitrat, vs.) hidrojen alıcısı olarak kullanabilirler. Ancak, bu mikroorganizmalar daha fazla enerji sağlayan aerobik koşullarda daha iyi gelişirler. Anaerobik durumlarda, fakültatif mikroplar az bir fermantatif metabolizma gösterirler. Diğer bir deyimle, substratları tam olarak okside edemezler. Bu tür mikroplar (enterobakteriler, stafilokoklar, vs.) dik agarın her tarafında üreme yeteneğine sahiptirler. 3- Anaerobik mikroorganizmalar: Anaerobik mikroplar oksijenin bulunmadığı ortamlarda gelişebilirler. Oksijen bunlar için zehirleyici tesir yapar. Bunlarda bulunan enzimler oksijen tarafından bloke edildiği gibi, enzim sistemleri, hidrojeni (H+), oksijene transfer edemez ve başka oksijen alıcısı (nitrat, sulfat, karbonat, vs) kullanırlar. Bu nedenle, hücre içinde H2O2 oluşmaz. Bu maddeyi ayrıştıramadıklarından, kendileri için toksik etki yapar. Bu tür mikroplar dik agar besiyerinin dip tarafında ürerler. Anaerobik mikroplar arasında, klostridiumlar, aktinomyces, Sphaerophorus necrophorus, v.s. sayılabilir. 4- Mikroaerofilik mikroorganizmalar: Bu mikroplar havada bulunan orandaki kadar oksijen içeren ortamlarda gelişemeyip, oksijen oranı %1-2 kadar düşürülmüş veya havasına %5-10 CO2 katılmış yerlerde üreme olanağına sahiptirler. Bunlar anaerobik olmayıp böyle koşullarda da gelişemezler. Mikroaerofilik mikroorganizmalardan B. abortus, C. fetus, bazı mikoplasma türleri vs. sayılabilir. Bu tür mikroplar katı besiyerlerinin yüzeyinden 1-1.5 cm kadar aşağıda ürerler. 5- Aerotolerant mikroorganizmalar: Bu mikroorganizmalar daha fazla yüzeyde olmak üzere, hem aerobik ve hem de anaerobik ortamlarda üreme yeteneğine sahiptirler. 03.02. Redoks Potansiyelin Etkisi (Oksidasyon-Redüksiyon Potansiyeli) Oksidasyon-redüksiyon (O-R) elektriksel bir olaydır ve elektron transferi üzerine dayanır. Oksidasyon (elektron kaybı) ve redüksiyon (elektron kazanma) fenomenleri genellikle birlikte cereyan ederler. Bir madde okside olurken diğeri redükte olur. Elektron alıcısı okside eden, elektron vericisi de redükte eden ajandır. Elektronun bir maddeden diğerine geçişi iki madde (reaktant) arasında potansiyel farkını yaratır. Bu farkın şiddeti, kazanılan ve kaybedilen elektronlara bağlıdır. Bu da, maddenin oksidan veya redüktan oluşuyla ilgilidir. Eğer, madde çok fazla oksidan ise elektriksel potansiyeli (veya O-R potansiyeli) o oranda büyük olur ve pozitif değer taşır. Eğer redüktan madde ise, bu değer düşüktür ve negatiftir. Okside olan ile redükte olan maddelerin konsantrasyonu birbirine eşitse, O-R potansiyeli sıfır olur. Anaerobikler düşük bir O-R potansiyeline gereksinme duyarlar (0.2 volt). Aerobiklerde ise durum + 0.2-0.4 volt'dur. O-R potansiyeli Eh sembolü ile gösterilir ve milivolt (mV) olarak ölçülür. Bu potansiyelin ölçülmesi, ekilen mikropların üreyip - üremediklerini de ifade etmesi bakımından önem taşır. Kuvvetli oksidan maddeler pozitif potansiyel (+ 200 mV) ve kuvvetli redüktanlar da negatif potansiyel (-200 mV) meydana getirirler. Hidrojenin bir atmosfer altındaki potansiyeli -400 mV 'dur. Kültürlerin aerasyonu, pozitif potansiyel yaratır. Mikroplar üremeye başlayınca potansiyel düşmeye başlar. O-R potansiyeli, elektrometrik veya kolorimetrik yollarla ölçülebilir. 03.03. Hidrojen İyon Konsantrasyonunun Etkisi (pH, Potansiyel Hidrojen) Mikroorganizmaların üremeleri için, besiyerinin pH 'sının optimal sınırlar içinde bulunması gereklidir. Minimal ve maksimal pH limitlerine yanaştıkça üreme azalır ve durur. Bakterilerin optimal pH limitleri oldukça değişiktir. Asit ortamı seven mikroorganizmalar (maya, küf, laktobasil, asetobakter, vs) yanı sıra, alkali besiyerlerinde üreyenler de (mikoplasma, toprak bakterileri, V. cholera, vs.) vardır. İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturanlar genellikle, konakçının sıvı ve dokularının pH derecesinde (pH. 7.0-7.4) ürerler. Patogenik mikroorganizmaların besi yerlerinde üreme pH limitleri, apatogenlerden daha dardır. Ortamın pH 'sının değişmesinde besiyerine katılan ve fermente olabilir karbonhidratların ayrışması sonu oluşan organik asitlerin, nitrogenli veya proteinli maddelerin dekompoze olması neticesinde meydana gelen amonyak veya alkalen maddelerinin önemi fazladır. Ayrıca, hücrede oluşan ve dışarı çıkan diğer metabolizma artıkları da pH 'nın değişmesine büyük ölçüde etkilerler. Bazı mikroplar da reaksiyonu dönüştürebilirler. E. aerogenes glukozu ayrıştırarak asit yapar ve ortamın pH 'sı düşer. Glukoz sarf edildikten sonra, bu sefer teşekkül eden, asit ürünler mikrop tarafından ayrıştırılır. Bu durumda besiyerinin pH 'sı normaline doğru çıkış gösterir. Üremeyi olumsuz yönde etkileyen pH değişmesini önlemek için, besiyerine buffer'ler katılır. Bu amaçla, genellikle, ayrı ayrı veya birlikte K2HPO4 veya KH2PO4 kullanılır. Bunlar meydana getiren hidrojen (H) ve hidroksil (OH) iyonlarının serbest kalmasının önüne geçer ve onlarla birleşikler oluşturur. Bu nedenle de, ortamın pH 'sı hemen asit veya alkali olmaz bir süre optimal limitler arasında kalır. Bir besiyeri hazırlanırken pH'sı da mikroorganizmanın fizyolojik karakterine uygun olarak (optimal pH) ve genellikle %10-20 NaOH 'la ayarlanır. Otoklavdan sonra 1-2 diziyem düşeceği hesap edilerek pH iyice saptanır. Bir sıvı ortamın pH 'sını ölçmede ya elektrikle çalışan pH metreler veya daha az duyarlı olan kolorimetrik yöntemler kullanılır. Bir ortamın pH'sı, içinde bulunan hidrojen iyonların konsantrasyonu ile ölçülür. Saf suyun litresinde, + 22 °C' de 10-7 gram hidrojen iyonu (H+) ile yine aynı miktarda (10-7 gram hidroksil iyonu (OH-) bulunur. Her iki iyon aynı konsantrasyonda bulunması nedeniyle saf suyun reaksiyonu nötrdür ve pH 'sı 7.0 olarak kabul edilir. Bir sıvının pH 'sı 1 ile 14 arasında değişir. Eğer pH = 1-6 arası ise asit, pH = 7.0 nötr ve pH = 8 ile 14 arası ise alkalidir. Asitlik 1'den 6 aya doğru azalır ve alkalilik ise 8'den 14'e doğru gittikçe artar. Diğer bir ifade ile bir sıvının pH' sı 7'den küçükse asit, büyükse alkalidir. Her pH birimi azaldıkça, hidrojen iyon konsantrasyon artar, buna karşılık, hidroksil iyon konsantrasyonu azalır. Bir sıvıdaki hidrojen (H+) ve hidroksil (OH-) iyon konsantrasyon çarpımları sabittir. (H+) x (OH) = K = 10-7 x 10-7 = 10-14). Bir solusyonun pH 'sı sıfır ise, hidrojen iyon konsantrasyonu 10° veya 1 normaldir. Bu solusyon çok asittir. Kuvvetli asitler suda fazla dissosiye olurlar (HCl, H2SO4, vs). Buna karşılık asetik asit, sitrik asit, vs. zayıf asitlerdir ve suda az dissosiye olurlar. 04. Biyolojik Faktörler Canlıların vücudunda özellikle, sindirim, solunum, urogenital sistemleri ile derilerinde değişik cinslere ait sayısız mikroorganizma (yerleşik devamlı mikroflora) bulunmaktadır. Bunlar birbirleri ile ekolojik bir denge içinde, birbirlerinin üremelerini sınırlayarak yaşamaktadırlar. Sentezledikleri veya salgıladıkları substanlar karşılıklı etkileyerek birbirlerinin üremelerine ve hatta ölmelerine de yol açarlar. Aynı zamanda, bu yerleşik flora bazı patojenik mikroorganizmaların kolonizasyonuna da mani olur. Eğer bu metabolitleri sentezleyen mikroorganizmalardan biri veya ikisi ortadan kaldırılırsa, diğerinin fazla üremelerine ve bazı durumlarda hastalık yapmalarına da neden olur. Özellikle antibiyotiklere duyarlı olmayan mikroorganizmalar C. albicans veya C. difficile infeksiyonlar oluşturabilirler. Sindirim sistemi florasında bulunan, E. coli 'nin sentezlediği colicin (bakteriyosinler), bu maddeyi sentezlemeyen E. coli 'ler üzerine öldürücü etkide bulunur. Eğer bakteriyosin sentezleyen E. coli 'ler antibiyotik tedavileri sonunda çok azalırlarsa, diğer E. coli 'ler çoğalma fırsatı bulurlar. Böylece, sindirim, solunum, urogenital ve deride bulunan mikroflora birbirleri ile çok hassas bir denge içinde bulunurlar ve sentezledikleri antagonist etkiye sahip metabolitlerle birbirlerinin üremelerini kontrol altında tutarlar. Vücudun çeşitli sistemlerinde (sindirim, solunum, urogenital) ve diğer bölgelerin de (oral ve deri de) bulunan yerleşik mikroflora aynı zamanda karşılıklı bir ortak yaşam içinde de bulunurlar. 05. Mekanik Faktörler 05.01. Çalkalamanın Etkisi Bu faktörler laboratuvarlarda mikroorganizmaların, özellikle, hareketsiz olanlarının veya zayıf üreme gösterenlerin üremelerini ajite etmek ve bulunduğu ortamlardan daha elverişli yerlere ulaşmasını sağlamak amacı ile uygulanmaktadır. Laboratuvarlarda kültürlerin çalkalanması genellikle çok hafif olmakta (dakikada 10-20 devir) ve üreme üzerine olumlu etkide bulunmaktadır. Eğer çalkalama çok hızlı veya sert olursa mikroorganizmalarda ölümler meydana gelebilir. 05.02. Filtrasyon Sıvı kültürlerde, sıvı besiyerinde, patolojik sıvılarda, serumlardaki, bakterileri ve partikülleri gidermede filtrelerden fazla yararlanılır. Bu amaçla, bakterileri tutan ve delik çapları belli olan özel filtreler kullanılır. Bakteri geçirmeyen filtrelerin delik çapı 1 mikrometreyi (µm) aşmamalıdır. Bakteri alıkoyan filtreler yapısını oluşturan maddelere göre başlıca 5 kısma ayrılırlar. 1- Seitz filtreleri: Bu tür filtreler asbestden yapılmış diskler halindedirler. Delik çaplarına göre birçok türleri vardır. Bakterileri tutan EK (entkeimung) ve sıvıları berraklaştıran (K) gibi fitrelerden mikrobiyoloji laboratuvarında, gereğine göre, önce (K) sonra da (EK) tipleri kullanılabilir. Seitz filtreleri komple olarak etrafı gümüşle kaplı veya paslanmaz çelikten yapılmış özel metal parçadan ve bir de metal elekten oluşur. Otoklavda sterilize edildikten sonra kullanılır. Asbest filtre de bu metal parçalardaki elek üzerine monte edilir. Seitz filtrelerin sıvıları absorbe özelliği yanı sıra bazı toksik maddeleri de sıvıya verme durumları da vardır. Bu nedenle, filtrasyondan önce, filtreden steril distile su geçirilerek yıkanır ve olumsuz etkileri giderilir. Sonra, bu süzüntü çekilerek alınır ve sonra süzülmek istenen sıvı süzülür. Kullanıldıktan sonra asbest diskler atılır. Seitz filtrelerinin çok eski bir tarihi olmasına karşın bu günde hala kullanan yerler vardır. 2- Berkefeld filtreleri: Bu tür filtreler fosil diatome toprağından yapılmıştır. Sıvıları emme kabiliyeti fazladır. Delik çapları çok değişik olarak imal edilir. Başlıca 3 tür porositeye sahiptir, kaba (V), normal (N) ve ince (W). Bu nedenle, en çok (W) tipi kullanılır ve bu mikropları geçirmez. Bu tür filtreler kullanmadan önce sterilize edilirler. Kullanıldıktan sonra çok ince fırça ile temizlenir ve suda kaynatılırlar. Sonra, dıştan içeri su geçirmek suretiyle temizlenirler. Filtreler, kurutulur ve tekrar sterilize edilerek kullanılırlar. Eğer organik madde ile tıkanıklık, meydana gelmişse filtre fırında yakılarak bu tıkanıklık giderilir. Tarihsel değeri vardır. Bugün kullanılmamaktadır. 3- Chamberland filtreleri: Bu filtre türü sırsız porselenden yapılmıştır ve çeşitli porositeye sahiptir. Bu özelliğine göre L1a, L2 ve L3 tipleri, Berkefeld filtrelerinin (V) (N) ve (W) bujilerinin eşdeğerdedir. Kullanıldıktan sonra temizlenir, kurutulur ve otoklavda sterilize edilir. Tarihsel değeri vardır. 4- Cam tozu filtreleri: Cam tozlarının bir araya getirilip birleştirilmesinden oluşan cam filtreler de porositelerine göre E (çok kaba), C (kaba), M (orta) F (ince), UF (çok ince) olarak yapılmıştır. Laboratuvarlarda çeşitli amaçlar için kullanılır. Ancak, özel bir filtrasyon aparatına monte edilerek otoklavda sterilize edilirler. Kullanıldıktan sonra akan su ile ters yönde yıkanır. Lüzum halinde, KNO3 ihtiva eden sıcak H2SO4 solusyonu, filtreyi temizlemek için kullanılır. Sülfirik asit + bikromat karışımı kullanılmaz. Bugün çok nadiren kullanılmaktadır. 5- Sellüloz membran filtreler: Başlıca iki tür sellüloz membran filtre vardır. Biri eski tip olan sellüloz nitrat (gradokol membran) diğeri de yeni veya modern tip olan sellüloz asetat filtreleridir. Gradokol membranlar, çeşitli porositede (3 nm-10 nm) yapılabilir. Genellikle virusların büyüklüğünü ölçmede kullanılırlar. Milipor filtreler de aynı şekilde delik çapları değişik büyüklükte (8µm-0.01 µ) hazırlanmaktadırlar. Sellüloz asetat filtreler de iki tabaka vardır. Basal tabakada 3-5 µm ve üst tabakada 0.1-1.0 µm çapında porosite bulunur. Bu nedenle bakteriler üst tabakada tutulurlar. Otoklava (121 °C.) 35-45 dakika dayanabilirler. Filtre disklerinin çapları 1.7-14 cm kadar olabilir. Özel metal veya cam tutucularda muhafaza edilirler. Sellüloz filtrelerin, absorbsiyon kabiliyetinin daha az olması nedeniyle, Seitz filtrelerine tercih edilirler. Ayrıca daha hızlı süzme kapasitesi de vardır. Bakteri üst yüzeyde tutulduğu için de, bir agarın üzerine yatırılarak ekilebilirler. Filtrasyonda, filtrelerin özelliğine göre, negatif veya pozitif basınç kullanılır. 05.03. Santrifugasyon Normal laboratuvar santrifüjleri ile bir sıvı içindeki mikropları gidermek pratik olarak mümkün değildir. Yüksek devirli santrifüjlerle hem bakteriler ve hem de viruslar çökebilirler. Ancak, bu çökme işlemi viruslar ve bakteriler için %100 kabul edilemez. Özellikle, sıvı içinde fazlaca virus kalabilir. Bu sebeple santrifüj yardımıyla bütün mikroorganizmalar giderilemezler veya sıvı steril hale getirilemez. 05.04. Ezmek Santrifüj yardımıyla çöktürülen mikroplar bir havana veya ezme aletine konur burada ezilerek parçalanabilir. Bu yöntemle de bütün mikroplar ölmezler. 05.05. Basınç Uygulamak Devamlı ve yüksek basınç altında bazı mikroplar ölebilirler. Ancak hepsi ölmez. 05.06. Çalkalamak Mikropların sertçe ve devamlı çalkalanması bazılarının ölümüne neden olabilir. Fakat büyük bir kısmı canlı kalabilir. 05.07. Vibrasyon Suspansiyon halindeki mikroplar ultrasonik vibrasyonlara maruz bırakılırsa ölebilirler. Bu, tam anlamıyla sterilizasyon sağlamaz. Prof. Dr. Mustafa ARDA

http://www.biyologlar.com/bakterilerin-uremelerine-etkili-faktorler-1

BÖCEKLERDEKİ MANEVRA KABİLİYETİ

Böceklerdeki uçuş sisteminin, bütün bilimsel ve teknolojik birikimimize rağmen bizlerin kullandığı tekniklerden çok ileri olduğunu biliyor muydunuz? Böcekler tam bir uçma ustasıdır. Öyle ki saniyede 1000’den fazla sayıda kanat çırpan böcekler vardır. Bir böcek, kanatlarını o kadar hızlı hareket ettirir ki takip etmek imkansızdır. Böcekler, çok sayıda kanat çırpmanın yanma gibi tehlikeli neticelerine karşı, korunaklı bir şekildedir. Böceklerin kanat çırpması çoğu insanın zannettiği şekilde, yukarı aşağı yönünde değil, arkaya öne şeklindedir. Böceklerin düz kanat yapılarına rağmen, nasıl olup da uçabildiği uzun süre anlaşılamamıştı. Hatta bilim adamları, yaptıkları hesaplarda böceklerin uçamadıklarını esprili bir ifade ile ispatladıklarını söylüyorlardı. Yapılan detaylı deneyler neticesinde, böceğin 3 farklı tekniği ustalıkla kullandığı tespit edildi. Benzeri bir ustalık uçaklarda bulunmamaktadır. Esas ilginç olan konu, böceğin havalanması ile birlikte nasıl olup da mükemmel manevralar yapabildiğidir. Bir sineği havada avlayabilmek bu yüzden oldukça zordur, çünkü sinek aniden yönünü değiştirir. Jetler düşman uçaklarından yüksek manevra sistemleriyle kurtulmak zorundadır. Sineğin manevra kabiliyeti ise jetlere göre çok daha ileridir. Saniyede 1000’in üzerinde kanat çırpan sinekler olmasına rağmen mükemmel manevra özellikleri vardır. Böceklerin, üstün manevra kabiliyetlerini sergileyebilmeleri bünyelerinde barındırdıkları birbirinden farklı ve birbirine muhtaç yapılarla mümkün olmaktadır. Bunun için gerekli olan sistemler: Gözler Gözlerden gelen bilginin işlenerek engel tespiti Dönmeyi algılayan yaratılış mucizesi halter denilen organlar Kanatları döndüren özel kaslar Bilgiyi ileten sinir hücreleri Bir böceğin manevra yapabilmesi için 5 ayrı sistemin aynı anda var olması gerekir. Bu yapıların birinin eksikliğinde dahi böcek manevra yapamaz. Bunların birinin eksikliğinde dahi böceğin manevra kabiliyeti yok olur. Manevra kabiliyetinden yoksun bir böcek de yaşayamaz ve ölür. Hava gösterilerinde ustalıklı manevralar sergileyen uçaklar vardır. Pilot olmak en zorlu mesleklerdendir. Detaylı bir eğitim gerektirir. Ancak bir sinek doğar doğmaz mükemmel uçar. Küçücük bir sinek bütün pilotlardan daha yeteneklidir. Böceğin engelden uzaklaşması için yaratılan sistem şu aşamalarla çalışır: Böcek gözleri ile engeli görür. Böceğin beynindeki elektrik sinyali yorumlanır ve kasları yönlendirmek için beyinden emir verilir. İlgili kasın, doğru miktarda hareketinden sonra böcek yön değiştirmeye başlar. Böcek yön değiştirmeye başladıktan çok kısa süre sonra halter adlı organ tarafından böceğin döndüğü tespit edilir. Halter organından da kaslara bu dönüşü dengeleyecek şekilde emir gider. Böylece böcek tekrar düz hareket eder. Uçan böceklerdeki haltere adlı organlar günümüzde jiroskop olarak adlandırılır. Jiroskoplar bağlı olduğu cismin ne kadar döndüğü bilgisini hesaplarlar. Böceklerdeki halterelerin mükemmel hassasiyette sahiptirler. Böceğin manevrasını gösteren resim. Böcek engeli görür ve tanır. Engelden sapmaya yarayan kaslara beyinden emirler gider. Bu dönüş halter denilen teknolojik birer harika olan organlarca ölçülür. Halterden kaslara dönüşü dengeleyecek elektrik sinyalleri yönlendirilir. Ve böcek tekrar düz hareket eder. Böceklerin havada kalma özellikleri yanında, manevra yapabilme kapasiteleri de mükemmeldir. Manevra sisteminin pek çok parçasından birinin eksikliğinde sistem çalışmaz.

http://www.biyologlar.com/boceklerdeki-manevra-kabiliyeti

HİSTOLOJİ LABORATUVARINDA KULLNILAN MİKROSKOPLAR

En çok kullanılan mikroskoplar, bir objenin büyütülmüş görüntüsünü oluşturan görünebilen ışığı kullanan optik mikroskoplardır. En basit optik mikroskop, kısa odak uzaklığı olan çift konveks mercektir. Çift konveks mercekler objeyi 15 kez büyütebilirler. Bileşik mikroskoplarda kapalı bir borunun iki ucuna monte edilen objektif ve oküler mercek olmak üzere 2 mercek kullanılır ve 2000 kez daha büyük büyütmelere ulaşılabilir. Klasik ışık mikroskobu, aydınlık alan mikroskobu olarak da adlandırılır. Araştırma mikroskoplarında 2 ya da daha fazla objektif mercekler kullanılır. Özel Amaçlı Optik Mikroskoplar: Steromikroskoplar: Yansıyan ve geçen ışın kullanarak embriyolar, bağırsak villusları incelenebilir. Çoğunlukla diseksiyonda kullanılır. Inverted Mikroskoplar: Hem sanayide hem de biyolojik bilimler de kullanılır. Biyolojik bilimlerde genellikle hücre ve doku kültürlerindeki canlı hücrelerin incelenmesi için kullanılır. Kültür şişeleri mikroskoba yerleştirilerek incelenir. Polarizasyon Mikroskobu (Petrografik mikroskop): Kayaçların ve Işığı çift kıran, yönlendiren anizotrop maddelerin (çizgili kas, kemik matriksi, kolesterol, selüloz, bazı kristaller, mikrotubullerin). Nikol prizma veya başka bir polarize kaynakla örnekten geçen ışık polarize edilir. Diğer bir Nikol prizma ya da analizer ise ışık örnekten geçtikten sonra ışığın polarizasyonunu saptar ve kayaçların mineral yapısı ölçülür ve saptanır.

http://www.biyologlar.com/histoloji-laboratuvarinda-kullnilan-mikroskoplar

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0