Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 147 kayıt bulundu.
Ve ilk sayı çıktı

Ve ilk sayı çıktı

Bezelye Dergi ekibi olarak en buyuk hedefimiz; bilgilerin ‘Bildiğimizden Fazlası, Düşündüğümüzden Kolayı’ motivasyonuyla geniş çaplı kitlelere bilimin evrenselliği ile bilgi paylaşımınin yayginlasmasina vesile olmaktir. Emek ve bilgi dolu bu dergimizde farklı alanlarda hayata yön verebilecek öğrenciler olarak hayal dünyalarımızı özgür bir biçimde yaratıcılık noktasında birleştirerek, geleceğe, bilimin iz bırakan adımları ile yürüyeceğiz. Çıktığımız bilim yolculuğunda pek çok yeni sayıda pek çok yeni bilimseverlerle görüşmek dileğiyle. E.Oğuzhan AKYILDIZ Bezelye Dergisi İmtiyaz Sahibi   E-Dergi 1.Sayı: PDF indir veya OKU   1. Sayı : Alternatif ling    

http://www.biyologlar.com/ve-ilk-sayi-cikti

Mendel Yasaları

Avusturyalı bir papaz olan Gregor Mendel 'in genetik ilmiyle ilgili olarak bulduğu biyoloji kanunları. Manastırın bahçesinde bezelye leri birbirleriyle çaprazlama|çaprazlayarak (eşleştirerek) kalıtım için ilgi çekici sonuçlar buldu. Bugün bu sonuçlar Mendel kanunları adıyla anılmaktadır. Çalışmalarını yaptığı dönemde kromozom ve genlerin varlığı bilinmemesine rağmen, özelliklerin "faktör" adını verdiği birimlerle nesilden nesile aktarıldığını söyledi. Bugün bu birimlere, gen denmektedir.Bahçe bezelyeleriyle yıllarca yapmış olduğu çalışmalarının sonuçlarını 1865'te yayınladı. ''Bitki Melezleri Üstüne Denemeler'' isimli eseriyle genetik|genetiğin kurucusu olarak kabul edildi. Mendel'in en önemli deneylerinin konusu bezelye idi. Adi bezelye tanelerinin bazıları düz yuvarlak, bazıları buruşuktur, bazı taneler sarıyken, diğerleri yeşildir, bazı bezelye bitkileri uzun, bazıları kısadır. Bu bitkileri düzenli tozlaşmalara tabi tutan Mendel, yukarıdaki özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını göstermiştir. İki özelliğin bir araya gelmesi sonucunun bir karakteristik ortalaması olabileceği düşünülebilir. Bazı saf karakterlerin birleşmesinden, gerçekte de bu sonuçlar alınabilir; ama Mendel'in deneylerine göre, iki saf karakterin çaprazından, mesela uzunluk ve kısalıktan melez uzunlar çıkmaktaydı. Uzunluk karakteri, kısalık karakterine baskın olduğundan sonuçta melez bireyler uzun görünümdeydi. Bu tip iki uzun melezin çaprazı sonucunda ise, % 25 oranında saf uzun, % 25 saf kısa, % 50 melez uzun çıkmaktaydı. İki eş saf özellik çaprazlandığında, sadece bu saf özellik ortaya çıkmaktaydı. Mendel kanunlarının esası buna dayanmaktaydı.Mendel'in bahçe bezelyeleri ile deneyleriMendel bahçe bezelyeleriyle yaptığı çaprazlamalarda bazı belirli özelliklerin değişmediğini tesbit etti. Bezelyelerin bir kısmı kısa ve çalı tipli (bodur) olduğu halde, bazıları uzun ve tırmanıcı idiler. Yine, bazıları sarı tohum ürettiği halde, bir kısmı yeşil tohum üretirdi. Bazıları renkli çiçeklere sahip olduğu halde, bazıları da beyaz çiçek ihtiva ederdi.Mendel bahçe bezelyelerinin topu topu yedi özelliğinin değişmediğini keşfetti. Ayrıca bezelye çeşitlerinde özelliklerin nesilden nesile kendi kendilerine sürdürdükleri tozlaşma sayesinde korunduğunu gördü.Melezleme tozlaşmasında ise çiçeğin erkek organlarından diğer bitkinin dişi organına çiçek tozu ( polen ) aktarılarak kolaylıkla üretilmekteydi.Farklı yedi özellik (uzunluk, kısalık, sarı tohum, yeşil tohum vs.) görüldüğünden ve melezleme tozlaşması kolaylıkla icra edildiğinden Mendel'in seçtiği konu idealdi. Onun ilk işi, kendisinin takip ettiği ve anne babadan evlatlara devamlı aktarılan yedi özelliği, olsa da olmasa da keşfetmekti. Mendel farklı bitki çeşitlerinin her birinden tohumlar toplayarak onları bahçesinde fidan olarak dikti. Deneylerle ortaya çıkan yedi özelliğin zürriyet meydana getirmede ebeveynlerden (anne babadan) evlatlara aktarıldığını göz önüne almıştı. Bezelye çiçekleri, ancak kendini dölleyebilecek bir yapıya sahip olduğundan saf soylarını devam ettirmeye müsaittir. Mendel ilk deneylerinde bezelyelerin arı döl olup olmadığını araştırmaya başladı. Bunun için aynı bitkiyi birkaç defa arka arkaya tozlaştırarak birçok döl elde etti. Her dölde elde ettiği bireyleri birbirine ve ebeveynlerine benzeyip benzemediklerine göre ayırdı. Böylece özellikleri farklı yedi saf döl elde etti. Bu özelliklerin herbirine saf karakter adını verdi.Mendel'in Dominantlık (Baskınlık) Kanunu'nu keşfetmesiMendel'in bundan sonraki işi, iki farklı karakterli bitkiyi tozlaştırdığında ne olacağını görmekti. Buna uygun olarak bir uzun ve bir kısa ebeveyn bitki seçti. Uzunundan çiçek tozu alarak kısanın dişicik borusunun üzerine serpti. Kısa bitkide tohumlar olgunlaştığında çaprazlamanın sonucunu keşfetmek için tohumları ekti. Acaba yeni bitki kısa ebeveyne mi, uzun ebeveyne mi benzeyecekti? Yoksa her iki ebeveynin karakterinin tesiriyle orta uzunlukta mı olacaktı? Üreyen fidanların hepsinin, çaprazlamayı yapmak için çiçek tozu aldığı bitkiler gibi uzun olduğunu gördü.Mendel'in ikinci adımı, hangi bitkinin farklılığa sebep olduğunu bulmaktı. Çiçek tozunu kullandığı mı, yoksa üretimde tohumlarını kullandığı bitki mi?Buna uygun olarak tozlaşma işlemini ters tatbik ederek polen için kısa bitkileri, tohum üretimi için de uzun bitkileri kullandı. Sonuçlar önceki gibi olup bütün yavru bitkiler uzun meydana gelmişti.Mendel sonra diğer karakterleri çaprazlayarak deneyler yaptı. Sarı tohumlu bitkilerle yeşil tohumlu bitkileri çaprazladı. Çaprazlamanın birinci dölünde (F1 dölünde) hepsinin sarı tohumlu olarak ürediğini gördü. Bunun gibi yuvarlak tohumlu türlerle buruşuk tohumluların çaprazlamasından yuvarlak tohumlular üretti. Mendel yedi farklı karakteri tahlil edene kadar çaprazlama deneylerini tekrar etti ve şaşırtıcı sonuçlar elde etti. Çaprazlama döllerini dikkatle takip ederek birinci çaprazlamada kullandığı ebeveyn bitkileri "P" olarak adlandırdı. Adı geçen dölün çaprazlama sonucuna (ürününe) F1 olarak ad verdi. F1 ilk evladı temsil ediyordu. İki uzun bezelyenin F1 döllerinin çaprazlamasıyla, F2 dölünü (torunları) üretti. Üretimde önceki yolu takip etti. Her ikisi de uzun olan iki F1 bitkisi seçti. Onları çaprazlayarak tozlaştırdı ve F2 dölünü vermesi için tohumları dikti. Bu çaprazlamanın sonuçları gayet dikkat çekiciydi. Bitkilerin bazıları uzun olmasına rağmen diğerleri ise kısaydı. İkisi arası uzunlukta (orta boy) hiçbir bitki meydana gelmemişti. Üretilen bitkilerin 3/4'ü uzun, 1/4'ü ise kısa idi. F2 dölünde kısa bitkilerin tekrar ortaya çıkışı Mendel için büyük bir anlam taşımaktaydı. Demek ki F1 bitkileri görünmeyen kısalık karakterine sahipti. Diğer karakterlere sahip olan F1 neslinin çaprazlamalarıyla da aynı sonuçlar elde edildi. Sarı tohumlu ile yeşil tohumlu ebeveyn bitkileri (P) birbirleriyle çaprazlandığında F2 dölünde 3/4 oranında sarı ve 1/4 oranında yeşil bezelyeler üredi. Mendel bu sonuçlardan "''Dominantlık Kanunu''"nu kurdu.Mendel'in ikinci kanunu olarak bilinen Dominantlık (Baskınlık) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tanımlanabilir: "Aynı genetik yapıya sahip iki benzer melez çaprazlandığında meydana gelen dölde, ana-babadan gelen karakterler belirli oranlarda (baskın karakter % 75, çekinik % 25) ortaya çıkar."Mendel'in ilk kalıtım kanunu: Uzun bezelyelerin kısalarla melezlenmesinden (çaprazlanmasından) uzun F1 nesli üredi ve kısa bezelyeler F2 dölünde tekrar ortaya çıktılar. Mendel, karakterlerin meçhul faktörler tarafından kontrol edildiğini ileri sürdü. Bugün bu faktörlere " gen " denilmektedir. Mendel bu temel üzerine kalıtımın birinci kanununu yani Eştiplilik = İzotipi Kanunu'nu kurdu.Eştiplilik (İzotipi) KanunuBu kanun, çeşitli kalıtsal karakterlerin faktörleri (genler) tarafından kontrol edildiğini ve bu faktörlerin çiftler halinde bulunduğunu ifade etmektedir. Mendel'in yaşadığı zamanda gen ve kromozomlar bilinmediği halde onun "Eştiplilik Kanunu" bugün genetiğin temel kurallarını meydana getirmektedir. Eştiplilik (İzotipi) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tarif edilebilir: "Birer karakteri farklı iki saf ( homozigot ) ırk çaprazlandığı zaman meydana gelen F1 dölünün bireylerinin hepsi melez ve birbirine benzer olur." Uzun saf bezelye ile kısa saf bezelyelerin çaprazlanmasından % 100 uzun melezler meydana gelir. Mendel uzun F1 dölü bitkilerinin saf uzun ebeveyn bitkileri gibi olmadıklarını ortaya çıkardı. Bu bezelyeler görünmediği halde kısalık faktörünü taşımaktaydılar. Bu faktör bir sonraki dölde tekrar ortaya çıkacaktı. Bu muhakeme, onun kalıtımın ikinci kanununu, yani Baskınlık (dominantlık) Kanunu'nu keşfetmesine öncülük etti. Bu kanuna göre, çiftler halinde bulunan faktörlerden (genlerden) biri diğerini maskeleyebilir veya varlığını göstermesine mani olabilir.Baskınlık (Dominantlık) KanunuBahçe bezelyelerinde olduğu gibi, uzunluk bir çift gen tarafından kontrol edilir. Uzunluk geni kısalık genine baskındır ( dominant tır). Kısalık genine çekinik ( resesif ) denir. Mendel'in çaprazlamalarında ebeveynin biri saf uzun olup, her iki uzunluk genine de sahipti. Diğeri de saf kısa olup, her iki kısalık genine sahipti. Bunların çaprazlama ürünü olan F1 dölünün bireylerinin hepsi uzun, fakat melezdiler. Bunlar bir uzunluk ve bir kısalık geni taşımalarına rağmen, uzunluk geni kısalık genine baskın olduğundan uzun olarak ortaya çıktılar. Mendel, çalışma sonuçlarını tablolar halinde göstermeyi başardı. Günümüzde her karakter en az iki genle ifade edilir. Genetik te her gen bir harf ile temsil edilir. Dominant (baskın) genler büyük harfle, resesif (çekinik) genler aynı harflerin küçükleri ile ifade edilir. Eğer uzunluğu T harfiyle gösterirsek, saf uzun bitki TT olarak yazılacaktı ve uzunluk karakterinin her iki geni böyle gösterilecekti. Büyük T, uzunluğun zıt karakter olan kısalığa baskın olduğunu ifade etmektedir. Aynı usulle, küçük t, kısalığı temsil etmektedir ve yalnız başına saf kısa, tt olarak gösterilecekti. Bütün vücut hücreleri diploit sayıda (2N) kromozom ve gen ihtiva etmelerine rağmen, gamet ler (cinsiyet hücreleri) mayoza uğrayarak kromozom ve gen sayılarını yarıya indirgediklerinden haploit sayıda (N) kromozom ve gen taşırlar. İnsanın vücut hücrelerinde 23 çift (46 adet), gametlerinde ise 23 adet kromozom bulunur.Sonuç olarak bezelyenin tohum taslağındaki yumurta hücresi ve polen tanesinden meydana gelen sperm çekirdekçiği her karakter için yalnız birer gen taşırlar. Saf uzun bezelye bitkisinde, yumurta ve sperm çekirdekleri olgunlaştığında biri T'nin birini, diğeri de diğer T'yi alır. Aynı şekilde bütün vücut hücrelerinde tt genlerini taşıyan saf kısa bitkinin genleri mayoz sonucu t ve t'ye bölünerek şekillenen yumurta veya spermlere geçerler.Mendel Ayrılma Kanunu adı ile kalıtımın üçüncü kanununu kurdu. Bu kanuna göre, bir melezde bulunan gen çiftleri birbirinden bağımsız ayrılarak gametlere gider. Bu demektir ki, gen çiftinin bir tanesini bir gamet, diğerini ise başka bir gamet taşır. Ayrıca bir melezde, dominant genle beraber bulunan resesif gen değişmez. Eğer melezin sonraki döllerinde, iki resesif bir araya gelirse resesif karakter tekrar ortaya çıkar.Mendel çaprazlamalarının çizim metodları: Mendel'in bezelyelerle olan melezleme çalışmaları, dama tahtasına benzeyen tablolarla daha açık olarak gösterilebilir. Gametler, üst ve dikey karelere yerleştirilir. Gametlerin birbiriyle eşlenmesi, diğer karelerde işaretlenir.Tt meydana gelen uzun melez bitkileri ifade eder. T (uzunluk) geni, kısalık (t) genine dominant olduğundan, bireyler uzun olarak gözükür. Eğer Tt melezleri birbiriyle çaprazlanırsa gen birleşimlerinin dört ihtimali rahatlıkla tabloda işaretlenebilir. Durum '''tablo 2'''´de gösterildiği gibi olur.Melez ebeveynlerden T ve t genlerinin birleşme ihtimallerinin sonucunda, F2 dölünde: 1/4'ü saf uzun TT, 1/2 melez uzun Tt ve 1/4'ü saf kısa tt yavru meydana gelir.Mendel'in uzun ve kısa bezelyeleri çaprazlayarak elde ettiği aynı sonuçlar kobay ların renk verasetinde de ispatlandı. Bu durumda siyah renk, beyaz renge dominanttır. Saf bir siyah kobay BB ile, saf bir beyaz kobayı bb çaprazladığımızda ne olacağını görelim. F1 dölünde bütün bireyler (yavrular) siyahtır. Genetik yapılarında ebeveynlerden farklılık arz ederler. Çünkü onlar melez siyahlar Bb'dir. İki melez çaprazlandığında F2 dölü 1/4 oranında saf siyah BB, 1/2 oranında melez siyah Bb ve 1/4 oranı saf beyaz bb olarak gözükebilir. F1 dölünün iki melezi Bb arasındaki çaprazlamadan ortaya çıkan F2 dölü, dağılım gösterir.

http://www.biyologlar.com/mendel-yasalari-2

<b class=red>Bezelye</b> Popüler Genetik Bilim Dergisi 2. Sayı Çıktı

Bezelye Popüler Genetik Bilim Dergisi 2. Sayı Çıktı

İÇERİK BAŞLIKLARI Kök Hücrelere Genel Bakış 3Sağlık ve Biyolojideki Problemlere Hesapsal Cözümler: Biyoenformatik Neden İmmünoloji Çalışıyoruz? Kişiye Özel Tıp: GENTESTRöportaj: Kistik Fibrozis Hastalığı Değil Hastayı Tedavi Edelim 21. Yüzyıl Genetik Çağı Olacak Sinirbilim: Nörogenetik ve Amyotrofil Lateral Skeroz (ALS) Spor ve Bağımlılık Genetik Cerrahi (DNA Ameliyatı) CRISPR-Cas9 Sistemi Biliyor Muydunuz? Sıradışı Bir Kariyer, Bilime Adanmış Bir Ömür: Jane Goodall Kitap Yorumu:Yaşamın Sırrı DNA Film Yorumu:GATTACA Nobel Ödülü Nedir? Demek Mezun Oldunuz, ya Sonra? (Amerika) Etkinlikler Kaynakça   E.Oğuzhan AKYILDIZ Bezelye Dergisi İmtiyaz Sahibi   E-Dergi 2.Sayı: PDF indir veya OKU 2. Sayı : Alternatif ling

http://www.biyologlar.com/bezelye-populer-genetik-bilim-dergisi-2-sayi-cikti

Hangi vitamin ne işe yarar, Hangi vitamin hangi besinde bulunur?

A vitamini: Enfeksiyonlara karşı direnci arttırır normal büyüme, üreme, kemik ve diş gelişimi, görme için gereklidir. Cildin tırnakların ve saçların sağlıklı kalmasını sağlar. Diş ve dişetleri için büyük önem taşır . Yalnızca hayvanlarda bulunan ve yağda eriyen doymamış bir alkoldur. Sütte, yumurta sarısında, ton ve morina balıklarının karaciğer yağında (balık yağı) bulunur. Havuç ve havuç benzeri sarı-turuncu renkli sebzelerde A vitamininin ön maddeleri vardır (alfa karoten). Yaşlılıkta etkinliği çok artan kolajenaz enziminin indirgeyici etkisini önlediği saptanmıştır. Bu vitamin ayrıca protein bileşimine katılır ve tümerlerde görülen hücrelerin kontrolsüz biçimde çoğalmasını önler. A vitamini eksikliğinde gözde ve deride keratoz, kseroftalmi (göz akı ve kormeanın parlaklığını kaybederek kuruması), foliküler hiperkeratoz (bir deri hastalığı) ve gece körlüğü görülür. Bulunduğu Yiyecekler: Kayısı,kuşkonmaz,maydanoz,ıspanak, havuç,kereviz, marul, portakal, erik, domates D vitamini: İnce bağırsaklardan kalsiyumun emilmesine yardımcı olur, kalsiyumun kemiklerde ve dişlerde tutulmasını sağlar . Bulunduğu Yiyecekler: Balık yağı, balık, yumurta, tereyağı, karaciğer, et, sebzeler, güneş E vitamini Antioksidan etkilidir. Alzheimer hastalığının ilerlemesini yavaşlatıyor yaşlı kişilerde bağışıklık sistemini güçlendirir. Hücrelerin daha uzun yaşamasını ve yenilenmesini sağlar . Fitol ve metil hidrokinon türevidir. İnsanda karaciğerin yanı sıra yağlı dokularda, böbrekte, kalpte, kaslarda ve böbrek üstü bezi kabuğunda depolanır. A vitamini, doymamış yağ asitleri ve C vitamini gibi maddelerin oksidasyonunu önleyerek antioksidan özellik gösterir. Nükleik asitler ve değişik enzim sistemlerinin metabolizmasına katılır.E vitamini eksikliği ender görülür ve kansızlık biçiminde ortaya çıkar. Başta tahılllar olmak üzere yeşil sebzelerde bol miktarda bulunur… Bulunduğu Yiyecekler: Buğday, tohumlu besinler, soya fasülyesi yağı, arı sütü, ceviz, marul, tere, kereviz, maydanoz, ıspanak, lahana, mısır yağı, mısır, yulafta K vitamini: Karaciğere gelen Kvitamini burada üretilen bazı pıhtılaşma faktörlerinin yapımında rol alır. Kvitamini takviyesi yanlızca kanamalı hastalarda verilir. Bulunduğu Yiyecekler:Ispanak,kabak, marul, yeşil domates, yeşil biber, inek sütü, peynir, tereyağı, yumurta, kırmızı et, pirinç, karaciğer, mısır, muz, şeftali, çilek B1 vitamini: Kasların ve sinir sisteminin faliyeti için gereklidir.Yetersizliğinde iştahsızlık, huzursuzluk, bellek zayıflığı ve dikkat azalması görülür. Bulunduğu Yiyecekler: Buğday, kepek, bira mayası, taze sebze meyve, koyun eti, sığır eti, balık eti, yumurta, süt B2 vitamini: Eksikliğinde dilde kızarma, yanma hissi, ağız çevresi ve dudaklarda kızarma, tahriş, çatlaklar, gözlerde kaşıntı, yanma hissi, katarakt oluşumu, saçların dökülmesi, çocuklarda büyüme yavaşlaması, kilo kaybı, sindirim sorunları oluşur . Bulunduğu Yiyecekler:Karaciğer, böbrek, buğday unu, patates, et, süt, yumurta, peynir, kepek, yeşil sebzeler, havuç, fındık, yer fıstığı, mercimek B3 vitamini: Yetersiz beslenme sonucu deriyi sinir sistemini tutan pellegra adlı hastalık ortaya çıkar. Hücrelerin oksijeni kullanabilmeleri için gereklidir. Midede sindirimin temel taşları olan asitlerin üretimini sağlar. Bulunduğu Yiyecekler: Bira mayası, kepek, yer fıstığı, sakatat, kırmızı et, balık, buğday, baklagiller, un, yumurta, süt, limon, kabak, incir, portakal, hurma B5 vitamini: Doğada bol olduğu için eksikliğine rastlanmaz. Ayrıca bir miktar bağırsaklarda da yapılmaktadır. Eksikliği kan şekerinde düşme, ellerde titreme, kalp çarpıntıya neden olur . Bulunduğu Yiyecekler:Karaciğer, kırmızı et, tavuk, yumurta, ekmek, sebzeler B6 vitamini: Sinir sistemi ve hormonların çalışmasını düzenler.Vücudun savunmasında antikor ve akyuvar oluşumunda rol oynar. Eksikliğinde migren tipi baş ağrısı, kansızlık, ciltte kuruluk, görme problemleri, uyuşukluk, adele zayıflığı ve krampları oluşur . Bulunduğu Yiyecekler: Karaciğer, böbrek, kırmızı et, balık, yumurta, ekmek, sebzeler B11 vitamini: Kırmızı kan hücreleri ve sinir dokularının oluşumunda aktif rol oynar. Hücre bölünmesi için gereklidir. Bu etkisi ile büyümeyi de sağlar. Anne karnındaki bebeğin sinir sisteminin gelişimi için de gereklidir. Eksikliğinde iştahsızlık, kilo kaybı, bulantı, kusma, ishal, baş ağrısı, unutkanlık, çarpıntı gibi bazı kalp sorunları oluşabilir . Bulunduğu Yiyecekler:Karaciğer, böbrek, kırmızı et, ıspanak, marul, yumurta, ekmek, portakal, muz B12 vitamini: Besinlerle veya sigara gibi alışkanlıklarla vücuda giren siyanürü etkisiz hale getirir. Eksikliğinde dilde hassasiyet, şişme, kızarma, hayal görme, depresyon, adalelerde kasılmalar, sinir iltihaplarına bağlı olarak el ve ayaklarda uyuşma, karıncalanma, yanma şikayetleri oluşur . Bulunduğu Yiyecekler:Karaciğer, yürek, böbrek, kırmızı et, tavuk, balık, süt, peynir, yumurta C vitamini: Etkin biçimi L-askorbik asittir.C vitamininin başlıca rolü doku bağlarını tutan ana protein maddesi olan kollageni üretmektir. Bağışıklık sistemi, sinir sistemi, hormonlar ve besinlerin emilimi fonksiyonlarına (E vitamini ve demir gibi )destek olur.Göz merceği ve akciğer gibi yapılarda antioksidan olarak çalışır. C vitamini ayrıca antioksidan yapıda olan E vitaminine dönüşebilir. C vitamini turunçgillerde bol miktarda, ayrıca taze sebzelerde, maydanozda, kabakta ,soğanda ve domateste bulunur.Vücudumuz C vitaminini üretemez bitkiler ve bazı hayvanlar bu vitamini üretebilmektedir. Besinlerle alınan vitamin 2 saat içersinde kullanılır 4 saat sonunda kandan uzaklaşır. Yaraların iyileşmesini, damarların sağlıklı olamalarını sağlar.Vücudun savunma sistemini artırıcı etkisi vardır. Histamin yapımını azaltarak allerjik olayların şiddetini düşürür. Eksikliğinde diş eti kanamaları ve çekilmeleri olur. Bulunduğu Yiyecekler:Siyah üzüm, narenciye, çilek, kavun, karpuz, yeşil biber, maydanoz, brokoli, havuç, soğan, bezelye

http://www.biyologlar.com/hangi-vitamin-ne-ise-yarar-hangi-vitamin-hangi-besinde-bulunur

Bitkilerde Virüs hastalıkları Tanımı ve Mücadelesi

Bitkilerde Virüs hastalıkları Tanımı ve Mücadelesi

Virüs, kelime olarak “Zehir” anlamına gelmektedir. 17. ve 18. yüzyılda yanlış olarak, sebebi bilinmeyen bütün hastalıklar için kullanılmıştır.

http://www.biyologlar.com/bitkilerde-virus-hastaliklari-tanimi-ve-mucadelesi

Evrim Konusunda ilk Düşünceler

Dini Düşünceler: Düşünebilen insanin, dogadaki çeşitlenmeyi, canilar arasindaki benzerliklerin ve farkliliklarin derecesini gözledigi an evrim konusunda ilk düşünceler başlamiş demektir. İlk yaygın düşünceler, Asur ve Babil yazıtlarında; daha sonra bunlardan köken alan Ortadoğu kökenli dinlerde görülmüştür. Hemen hepsinde insanın özel olarak yaratıldığı ve evrende özel bir yere sahip olduğu vurgulanmış; türlerin değişmezliğine ve sabitliğine inanılmış ve diğer canlılar konusunda herhangi bir yoruma yer verilmemiştir. Bununla beraber Kuran’da yaratılışın kademeli olduğu vurgulanmıştır. Yalnız bir Türk din adamı, astronomu ve filozofu olan Hasankale’li İbrahim Hakkı(1703-1780), insanların değişik bitkilerden ve hayvanlardan köken aldığını belirtmiştir. 17. yüzyıla kadar, piskopos Ussher’in ve diğerlerinin savunduğu ‘türlerin olduğu gibi yaratıldığı ve değişmeden kaldığı fikri’ yani ‘Genesis’ geniş halk kitleleri tarafından benimsendi ve etkisini günümüze kadar sürdürdü. Ussher’e göre dünya İÖ 4040 yılında, Ekim ayının 4'ünde sabah saat 9.00'da yaratılmıştı. Bu düşünce Ussher tarafından İncil’e eklenmiştir. Daha sonra yine Hıristiyan din adamları olan Augustin (İS 354-430) ve Aquinas (İS 1225-1274) tarafından canlıların basit olarak tanrı tarafından yaratıldığı ve daha sonra değişerek çeşitlendiği savunulmuştu. Özellikle bizim toplumumuzda, birçok dini belgeden de anlaşilacagi gibi, Adem’in çamurdan yaratildigi, Havva’nin Adem’in kaburga kemiginden oluştugu ileri sürülerek, yaratilişin ilk olark inorganik kökenli oldugu ve daha sonra eşeylerin ortaya çiktigi savunulmuştur. Yunanlılardaki ve Ortaçağdaki Düşünceler: Yunan filozoflarından Empedocles, İÖ 500 yıllarında bitkilerin tomurcuklanma ile çeşitli hayvan kısımlarını, bu kısımların da birleşmesiyle hayvanların oluştuğunu savunmuştu. Thales(İÖ 624-548), Ege Denizindeki canlıları çalışmış ve denizlerin canlılığın anası olduğunu ileri sürmüştür. Aristo (İÖ 384-322) bitkiler ve hayvanlar konusunda oldukça geniş bilgiye sahipti. Onların doğruya yakın tanımlarını vermiş ve gelişmişliklerine göre sınıflandırmıştır. Canlıların metabiyolojik olarak değişerek birbirlerinden oluştuklarına ve her birinin tanrıların yeryüzündeki ilahi taslakları olduklarına inanmıştır. Daha sonra, canlıların kökenini Der Rerum Natura adlı şiirinde veren Lucretius (İÖ 99-55) u anmadan ortaçağa geçemeyeceğiz. Yeni Çağdaki ve Yakın Çağdaki düşünceler: Rönesans ile canlılar konusundaki bilgilerin, en önemlisi evrim konusundaki düşürnürlerin sayısı artmıştır. Hooke (1635-1703), Ray (1627-1705), Buffon ( 1707-1788) ve Erasmus Darwin (1731-1802) bu devrin en önemli evrimcileridir. Rönesanstan önce de bulunan hayvan kabuklarının, dişlerinin, kemiklerinin ve diğer parçalarının bugünkü canlıların benzer tarafları ve farkları saptanmıştır.Ayrıca yüksek dağların başında bulunan fosillerin, yaşayanlarla olan akrabaliklyarı gözlenmiştir. Bu gözlemlerin ışığı altında, her konuda çalışmış, düşünür ve sanatçı olan Leonardo da Vinci, canlıların tümünün bir defada yaratıldığını ve zamanla bazılarının ortadan kalktığını savunmuştur. Buna karşılık birçok doğa ibilimcisi, canlıların zaman zaman oluştuklarını doğal afetlerle tamamen ortadan kalktıklarını ve yeniden başka şekillerde yaratıldıklarını ileri sürmüştür. Bu şekilde farklı devirlerde 2arklı canlıların yaşaması kolaylıkla açıklanabiliyordu. Her doğal yıkımdan sonra, oluşan canlıların, organizasyon bakımından biraz daha gelişmiş olduklarına inanılıyordu. Bu kurama “Tufan Kuramı” denir. Bu yıkımın yedi defa olduğu varayılmıştır. Cuvier, 1812 yılında, fosiller üzerinde ünlü kitabını yanılayarak fosillerin, kesik, kesik değil, birbirlerinin devamı olacak şekilde olduklarını bilimsel olarak açıklamıştır. 18. yüzyılın sonu ile 19. yüzyılın başlangıcında, üç İngiliz jeoloğun çalışmalarıyla katstrofizm kuramı yerine ‘Uniformizmi’ kuramı getirildi. Hutton 1785'te geçmişte de bugünkü gibi jeolojik kuvvetlerin rol oynadığını, yükselmelerin ve alçalmaların, keza erozyonlaların belki de daha kuvvetli olurak meydene galdiğini ve yüksek dağlarda bulunan fosilli tabakalar ile sediman (katman) tayinlerinin yaılabileceğini buldu. John Playfair’in yapıtı 1802'de yayınlandı. Üçüncü araştırıcı, Charles Lyell, bir çok jeolojik soruna çözüm getirmenin yanısıra, canlıların büyük afetlerle değil, çevre koşullarının uzun sürede etki etmesiyle değiştiğini savundu. Kitabının bir yerinde ‘geçmişteki güçler bugünkünden hiç de çok farklı değildi’ diye yazmıştır. Bu yaklaşım, Nuh Tufanı’nın gerçeküstü olduğunu savunuyordu. Lyell’in fikirleri C.Darwin’i büyük ölçüde etkilemiştir. Lamarck’ın Düşünceleri Organik evrimi konusunda ilk kapsamlı kuram 1809 yılında ‘Philosophie Zoologique’ adlı yapıtıyla, Fransız zooloğu Jean Baptiste Lamarck’a (1774-1829) aittir. Lamarck, zamanının meslektaşları gibi, tüm canlıların, gelişimlerini ve işlevlerini denetleyen bir canlılık gücüyle donatıldığına ve değişen çevre koşullarına karşı bir savaşım gücünün olmadığına inanıyordu. Kitabında, hayvanları, karmıaşıkyıklarına göre düzenlemeye çalışırken, yanlışlığı daha sonra kesin olarak saptanan bir varsayımı ileri sürdü: “ Eğer bir onrgan fazla kullanılıyorsa, o organ gelişmesini sürdürerek, daha etkin bir yapı kazanır”. Bu varsayıma ‘lamarkizm’ denir. Ayrıca canlının yaşamı boyunca kazanmış olduğu herhangi bir özelliğin, gelecek döllere geçtiğine de inanmıştı. Örneğin demircinin oğlunun kol kasları diğerlerine göre daha iyi gelişir. Zürafalırın atası kısa boyunlu olmalıran karşın, yaşadıkları ortamın bir zaman sonra kuraklaşarak, dibi çıplak ve çayırsız ağaçların bulunduğu ortama dönüşmesi sonucu, zürafalar ağaçların yapraklarıyla beslenmek zorunda kaylmışlar ve böylece boyunları dölden döle uzamıştır. Körfarelerin gözlerini, karıncaayısının dişlerini yitirmesini; su kuşlarının perde ayakları kazanmasını bu şekilrde açıklamıştır. Bu üaçıklamalar,kalıtımın yasaları ortaya çıkarılmadan önce, çok iyi bir açıklama şekli olarak benimsendi. Fakat kalıtım konusunda bilgiler gelişince, özellikle Weismann tarafından somatoplazma ile germplazma arasındaki kuramsal farklar bulununca, evrimsel değişmenin, vücut hücrelerinde olmadığı, sadece eşeysel hücrelerdeki kalıtsal materyalin etkisi ile yürütüldüğü anlaşıldı. Böylece Lamarck’ın varsayımı tümüyle geçerliliğini yitirdi. Çünkü bir birey gerçekte belirli ölçüde çevre koşullarına uyum yapar; fakat ölümüyle birlikte bu özellikler de yitirilir. Halbuki her döl uyumunu, doğduğu zaman taşıdığı kalıtım materyalinin izin verdiği ölçüler içerisinde yapabilir ve ancak bu özellikleri gelecek döllere verebilir. Buffon ve Erasmus Darwin de buna benzer fikirler ileri sürmüşler, fakat inandırıcı olamamışlardır. Charles Darwin ve Alfred Wallace’ın Görüşleri Charles Darwin (1809-1882), evrim bilimine iki önemli katkıda bulundu. Birincisi, organik evrim düşüncesini destekleyen zengin bir kanıtlar dizisini toplayarak ve derleyerek bilim dünyasına sundu. İkincisi, evrim mekanizmasının esasını oluşturan ‘Doğal Seçilim’ ya da diğer bir deyimle ‘Doğal Seçim’ kuramının ilkelerini ortaya çıkardı.Evrim Kuramı, bilimsel anlamda 19. yy kuramıdır; ama bu kuram 20. yy’da büyük bir kuram niteliğini aldı. Bu nedenle Darwin’ i biraz daha yakından tanımalıyız: Darwin, 1809'da İngitere’de doğdu. Babas, onun hekim olmasını istiyordu; 16 yaşında Edinburg Üniversitesi’ne gönderdi. Darwin, ilk olarak başladığı hekimlik eğitimini ve daha sonra başladığı hukuk eğitimini sıkıcı bularak her ikisini de bıraktı. Sonunda Cambridge Üniversitesi’ne bağlı Christ Kolejinde teoloji (= dinibilimler) öğrenimi yaptı. Fakat Edinburg’daki arkadaşlarının çoğu jeoloji ve zooloji ile ilgileniyordu. Cambridge’de kırkanatlıları toplayan bir grupla ilişki kurdu. Bu bilim çevresi içerisinde botanikçi John Henslow’ u tanıdı ve onun önerileri ile dünya çevresinde beş sene sürecek bir geziye katılmaya karar verdi. Beagle, 1831 yılında Devonport limanından denize açıldı. Lyell’in kitabını gezisi sırasında okudu ve dünya yüzünün devamlı değiştiğini savunan düşüncesinden çok etkilendi. Gemidekiler harita yaparken, Darwin de sürekli bitki, hayvan, fosil topluyor; jeoljik katmanları inceliyor; sayısız gözlem yapıyor ve dikkatlice notlar alıyordu. Gemi, ilk olarak Güney Amerika’nın doğu sahilleri boyunca güneye inip, daha sonra batı kıyılarından kuzeye doğru yol aldı. Bu arada Arjantin’in Pampas’larında soyu tükenmiş birçok hayvanın fosilini buldu ve yine jelojik aktmanlardaki fosillerin değişimine özellikle dikkat etti. Bu gözlemleriyle, her türün özel yaratıldığına ilişkin düşüncelere olan inancını yitirmeye başladı. Yine insan da dahil, çeşitli bitki ve hayvan türlerinin değişik ortamylara yaptıkları uyumları, bu arada yaşadığı bir deprem olayı ile yeryüzünün nasıl değişebileceğini gözledi. Beagle, 1835 yılında, Güney Amerika kıtasının batı kıyısına yaklaşık 1000 km kadar uzak olar Galapagos adalarına ulaştı. Bu adalarda yaptığı gözlemlerde, büyük bir olasılıkla aynı kökenden gelmiş birçok canlının coğrafik yalıtım nedeniyle, birbirlerinden nasıl farklılaştıklarını ve her canlının bulunduğu ortamdaki koşullara nasıl uyum yaptığını bizzat gözledi. Örneğin ispinoz kuşlarının, dev kaplumbağaların, dev kertenkelelerin, adalara ve her adanın değişik koşulları taşıyan bölgeliren göre çeşitlenmelerini, yapısal uyumlarını, varyasyonlarını ve sonuç olarak uyumsal açılımlarını gördü. Buradaki bitkilerin ve hayvanların hemen hepsi, Amerika kıtasının güney sahillerindeki bitki e hayvan türlerine benzerlik gösteriyor; ama onlardan özellikle uzaklığı oranında farklılaşmalar gösteriyordu. Daha sonra araştirmalarina Pasifik Adalarindan, Yeni Zelanda’da, Avusturalya’da ve Güney Afrika Kiyilarinda devam etti. Tüm bu araştirma süreci içerisinde evrimsel uyumu destekleyecek kanitlari titizlikle topladi.1836 yilinda Ingiltere’ye ulaşti. Darwin, ileri süreceği fikrin yankı uyandıracağını, dolaysıyla yeterince kanıt toplaması gerekeceğini biliyordu. Kanıtlar evrimsel dallanmayı göstermekle birlikte, bunun nasıl olduğunu açıklamaya yetmiyordu. İngiltere’ye varışından itibaren 20 yıl boyunca biyolojinin çeşitli kollarındaki gelişmeleri de dikkatlice inceleyerek, gözlemlerini ve notlarını biraraya getirip doğal seçilim konusundaki düşüncesini ana hatlarıyla hazırladı. 1857 yılında düşüncelerini kabataslak arkadaşlarının görüşüne sundu. Bu sırada kendisi gibi, Malthus’un bilimse serisini okuyarak ve yine sekiz yıl Malaya’da ve Doğu Hindistan’da dört yıl Amazon ormanlarında bitkiler ve hayvanlar üzerinde gözlemler yaparak, bitkilerin ve hayvanların dallanmalarındaki ve yayılışlarındaki özelikleri görmüş ve doğal seçilim ilkesine ulaşmış, bir doğa bilimcisi olan Alfred Russel Wallace’ın hazırlamış olduğu bilimsel kitabın taslağını aldı. Wallace, Darwin’e yazdığı mektupta eğer çalışmasını ilginç bulursa, onu, Linnean Society kurumuna sunmasını diliyordu. Çalışmasının adı “ Orjinal Tipten Belirsiz Olarak Ayrılan Varyetelerin Eğilimi ” idi. Darwin’in yıllarını vererek bulduğu sonuç, yani canlıların yavaş yavaş değişmesine ilişkin görüş, Wallace’ın çalışmalarında yer almaktaydı. Durum, Darwin için üzücüydü. Fakat arkadaşlarının büyük baskısıyla, kendi çalışmasını, Wallace’ınkiyle birlikte basılmak üzere 1 Temmuz 1858'de Linnean Society’ye teslim etti Basılmadan duyulan bu düşünceler 24 Kasım 1859'da “Doğal Seçilim ya da Yaşam Savaşında Başarılı Irkların Korunmasıyla Türlerin Kökeni” kısaltılmış adıyla Türlerin Kökeni yayınlandı. İlk gün kitapların hepsi satıldı. Herkes, organik evrim konusunda yeni düşünceler getiren bu kitabı okumak istiyordu. Özünde organik evrimin benimsenmesi için zemin hazırladı. Çünkü jeolojide, paleontolojide, embriyolojide, karşılaştırmalı anatomide birçok aşama yapılmış ve birden yaratılmanın olanaksızlığı ortaya konmuştu. Darwin, uysal bir adam olduğundan, bir tepki yaratmamak için, eserinin son kısmını tanrısal bir yaratılış fikrini benimsediğini yazarak bitirmişti. Buna rağmen, başta din adamları ve bazı bilim adamları dini inançlara karşı geliniyor diye bu çalışmaya karşı büyük bir tepki başlattılar. Hatta eseriyle Darwin’e çok büyük yardımlarda bulunan Lyell ve gezisi sırasında geminin kaptanlığını yapan Fitzroy , bu karşı akımın öncüleri oldular. Bu arada Huxley, çok etkin bir şekilde Darwin’e destek oldu. Darwin, çalışmalarına devam etti, birinci eserinde değinmediği insanın evrimiyle ilgili düşüncelerini İnsanın Oluşumu ve Eşeye Bağlı Seçilim adlı eseriyle yayımladı. Bu eserde insanın daha önceki inançlarda benimsenen özel yaratılışı ve yeri reddeliyor, diğer memelilerin yapısal ve fizyolojik özelliklerine sahip olduğu ve iyne diğer çcanlılar gibi aynı evrimsel yasalara bağlıolduğu savunuluyordu. Ayrıca eşeyseyl seçmenin, türlerin oluşumundaki önemi belirtiliyordu. Darwin’in “İnsanın Oluşumu ” adlı eseri, başlangıçta birçok tepkiye neden olduysa da, zamanla, biyolojideki yeni gelişmeler ve bulgular, özellikle kalıtım konusundaki bilgilerin birdikmesi, Darwin’in görüşünün ana hatlarıyla doğru olduğunu kanıtlamıştır. Doğal Seçilim Kuramının Ana Hatları (Darwin- Wallace Temellerini atmıştı) Bu kuram, ana hatlarıyla iki gerçeği, üç varsayımı ortaya çıkarmıştır. Gerçekler şunlar: 1. Tüm canlılar, ortamdaki sayılarını koruyacak matematiksel oranların üzerinde çoğalma eğilimindedir. Elemine edilen bireylerle bu fazlalık azaltılır ve popülasyonların dengede kalması sağlanır. Doğal koşullar sabit kaldıkça bu denge korunur. 2. Bir türe ait popülasyondaki bireylerin kalıtsal özelliği birbirinden farklıdır. Yani canlı popülasyonlarınnın hepsi varyasyon gösterir. Darwin ve Wallace, bunun nedenini tam anlayamadılar ve varyasyonların canlıların iç özelliği olduğunu varsaydılar. Bugün bu varyasyonların mutasyonlarla oluştuğu bilinmektedir. Varsayımlar: 1. Ayakta kalan bireylerin sayısı, başlangıçta meydana gelenlerden çok daha az olduğuna göre, ayakta kalabilmek için canlılar arasında karşılıklı, besin, yer vs için, saöaşım, ayrıca sıcaklık, soğukluk, nem vs. gibi doğal koşullara karşı bir mücadele vardır. Bu savaşım ve mücadele bir ölüm kalım kavgasıdır. Gerek besin ve yer gereksinmesi aynı olan canlı türleri arasında ve gerekse normalden daha fazla sayıda bireyle temsil edilen popülasyonlardaki aynı türe bağlı bireyler arasında, yani doymuş popülasyonlarda bir yaşam kavgası vardır. Bu görüş ilk defa Malthus tarafından ortaya atılmıştır’Yaşamak İçin Savaş”. 2. İyi uyum yapacak özellikleri (= varyasyonları) taşıyan bireyler, yaşam kavgasında, bu özellikleri taşıayan bireylere karşı daha etkili bir savaşım gücü göstereceğinden, ayakta kalır, gösteremeylenler ise yok olur. Böylece bulunduğu bireye o koşullara en iyi uyum yapabilecek yeteneği veren özellikler, gelecek döllere kalıtılmış olur. Bu varsayımın anahtar cümleciği “Biyolojik olarak En İyi Uyum Yapan Ayakta Kalır”dır. 3. Bir bölgedeki koşullar digerlerinden farkli oldugundan, özelliklerin seçimi de her bölgede, koşullara göre farkli olur. Çevrede meydana gelecek yeni degişiklikler, tekar yeni uyumlarin meydana gelmesini saglar. Birçok döl boyunca meydana gelecek bu tipp uyumlar, daha dogrusu dogal seçilim, bir zaman sonra, atasindan tamamen degişik yeni bireyler toplulugunun ortaya çikmasini saglar’Uyumsal Açilim’. Farklilaşmanin derecesi, eskiyle yeni popülasyondaki bireyler bir araya getirildiginde çiftleşmeyecek, çiftleşse dahi verimli döller meydana getiremeyecek düzeye ulaşmişsa, artik bu iki popülasyon iki farkli tür olarak degerlendirilir. Bir ata popülsayondaki bir kisim bireyler, taşidiklari varyasyon yetenekleriyle herhangi yeni bir ortama uyum yaparken, diger bir kismi da taşidigi farkli varyasyonlar nedeniyle daha degişik bir ortama uyum yapabilir. Böylece uyumsal açilim ortaya çikar. Bununla beraber, bitkiler ve hayvanlar, yaşam kavgasinda, bulundugu koşullarda, yarari ya da zarari olmayan diger birçok varyasyonu da meydana getirebilir ve onlari daha sonraki döllere aktarabilir. Darwin’in kuramı o karar akla yatkın ve o kadar kuvvetli kanıtlarla desteklendi ki, birçok biyolog onu hemen kabul etti. Daha önceki varsayımlar, yararsız organların ve yapıların neden meydana geldiğini bir türlü açıklığa kavuşturamamıştı.Bugün, türler arasında görülen birçok farkın, yaşam savaşında hiç de önemli olmadığı bilinmektedir.Fakat bu küçük farkları oluşturan genlerdeki herhangibir değişiklik, yaşam savaşında büyük değerleri taşıyan fizyolojik ve yapısal değişikliklerin oluşmasına neden olabilir. Uyumsal etkinliği olmayan birçok özelliği oluşturan genler, kromozomlar içinde yaşamsal öneme sahip özellikleri oluşturan genlerle bağlantı halinde olabilir. Bu durumda bu varyasyonlar elenmeden gelecek döllere aktarılabilir. Bu uyumsal etkinliği olmayan genler, bir popülasyon içerisinde gelecekteki değişikliklerde kullanılmak üzere ya da genetiksel sürüklenmelerde kullanılmak üzere fikse edilmiş olarak bulunur. Evrim Kuramına Bilimsel İtirazlar Belki insanlık tarihinin ilk dönemlerinden beri uygulanmakta olan öğretim ve eğitim yöntemleri, belki dini inançların etkisi, belki de insanın doğal yapısı, insanın yeniliklere karşı itirazcı olmasına neden olmuştur. Bu direniş, en fazla da eksik kanıtlarla desteklenmekte olan Evrim Kuramı’na yapılmıştı ve yapılmaktadır. Özellikle dogmatik düşünceye yatkın olanlar, bu karşı koymada en önemli tarafı oluşturur. Bununla birlikte son zamanlarda, birçok aydın din bilimcisi de olmak üzere, iyi eğitim görmüş toplumların büyük bir kısmı Evrim Kuramı’na sahip çıkmaktadır. Evrim Kuramı’na, Darwin’den beri bilimsel karşı koymalar da olmuştur. Özellikle varyasyonların zamanla popülasyonlardan kaybolacağı inancı yaygındı. Çünkü bir varyasyona sahip bir birey, aynı özellikli bireyle çifleşmediği takdirde, bu varyasyonun o popülasyondan yitirileceği düşünülmüştü. Popülasyon genetiğinde, çekinik özelliklerin, yitirilmeden kalıtıldığı bulununca, itirazların geçerliliği de tümüyle kaybolmuş oldu. Darwin, Pangeneze, yani anadan ve babadan gelen özelliklerin, bir çeşit karışmak suretiyle yavrulara geçtiğine inanarak hataya düşmüşü. Eğer kalıtsal işleyiş böyle olsaydı, iyi özelliklerin yoğunluğu gittikçe azalacaktı ve zamanla kaybolacaktı. Halbuki, bugün, özelliklerin sıvı gibi değil, gen denen kalıtsal birimlerle kalıtıldığı bilinmektedir. İkinci önemli karşıkoyma, bu kadar karmaşık yapıya sahip canlıların, doğal seçimle oluşamayacağıydı. Çünkü bir canlının, hatta bir organın oluşması, çok küçük olasılıkların biraraya gelmesiyle mümkündü. Fakat cınlıların oluşmasından bugünekadar geçen uzun süre ve her bireyde muhtemelen ortaya çıkan küçük değişikliklerin, yani nokta mutasyonların, zamanla gen havuzunda birikmesi, sonuçta büyük değişikliklere neden olabileceği hesaplanınca, bu karşı koymalar da kısmen zayıflamıştır. Üçüncü bir karşikoymaya yanit vermek oldukça zordur. Karmaşik bir organ yarar saglasa da birden bire nasil oluşabilir? Örnegin omurglilarda, gözün bir çok kisimdan meydana geldigi bilinmektedir. Yalniz başina bir kismin, hehangi bir işlevi olamaz. Tümü bir araya geldigi zaman görme olayi saglanabilir. O zaman degişik kisimlarin ya ayni zamanda birden meydana geldigini varsaymak gerekiyor- bu popülasyon genetegi açisindan olanaksizdir- ya da yavaş gelşitigini herhangi bir şekilde açiklamak gerekiyor. Bir parçanin gelişmesinden sonra digerin gelişebilecegini savunmak anlamsizdir; çünkü hepsi birlikte gelişmezse, ilk gelişen kisim, işlevsiz olacagi için körelir ya da artik organ olarak ortadan zamanla kalkar. Bununla birlikte, bu teip organlarin da nokta mutasyonlarin birikmesiyle, ilkelden gelişmişe dogru evrimleştigine ilişkin bazi kanitlar vardir. Evrim Kuram’nda dördünrcü karanlık nokta, fosillerdeki eksikliktir. Örneğin balıklardan amfibilere, amfibilerden sürüngenlere, sürüngenlerden memelilere geçişi gösteren bazı fosiller bulunmakla birlikte(bazıları canlı olarak günümüzde hala yaşamaktadır), tüm ayrıntıyı verebilecek ya da akrabalık ilişkilerini kuşkusuz şekilde aydınlatabilecek, seri halindeki fosil dizileri ne yazık ki bazı gruplarda bulunanamımıştır. Bununla birlikte zamanla bulunan yeni fosiller, Evrim Kuramı’ndaki açıklıkları kapatmaktadır. Anorganik Evrim Bulutsuz bir yaz gecesi gökyüzüne bakan her insan, içinde yaşadigi evrenin nasil oluştugunu, onun sonsuzlugunu, içinde başka canlilarin, belki de düşünebilir canlilarin bulunabilecegini ya da sinirli oldugunu, özellikle o sinirin ötesinde neler olabelecegini, dünyadakilerden başka canli olmadigini, kapatilmiş oldugu evrensel yalnizligi ve karantinayi düşününce irkilir.Bu duygu coşkularimizin kaynagi, inançlarimizin temeli ve çok defa teslimiyetimizin nedeni olmuştur. Ilkçaglardan beri evrenin yapisi üzerinde varsayimlar ileriye sürülmüş ve çok defa da bu görüşler, belirli çevrelerce politik basiki araci olarak kullanilmiştir. Yüzyilimizin oyldukça güvenilir ölçümlerinin ve gözlemlerinin ışığı altında ortaya atılan Anorganik Evrim Kuramı’nı incelemeden, evrenin oluşumu konusundaki düşüncelerin tarihsel gelişimine kısaca bir göz atalım. Gerek ilkçağlarda, gerekse ortaçağda, evrenin merkezinin dünya olduğu ve dünyanın da sabit durduğu savunulmuş, diğer tüm gök cisimlerinin Dünya’nın ektrafını saran evrensel kürenin kabuğu üzerinde çakılı olduğu varsayılmıştır. Bu zarfın ötesi, Tanrısal gök olarak tanımlanmıştır. Bruno’ya kadar hemen tüm görüşler, evrenin sınırlı boyutlar içerisinde olduğu şeklindeydi. İlk -ve ortaçağın değişik bir çok toplumunda tanrı kavramının gök cisimler ile özdeşleştirildiği görülmektedir. Gökyüzünün mekaniği konusunda ilk ciddi gözlemler, Asurd, Babil, Mısır kültürlerinde yapılmış, bazı evrensel ölçümler ve ilkeler bulunmuştur.Fakat yaratılışı konusundaki düşünceler çoğunlukla din adamlarının tekeline bırakılmıştır. İlk defa Giordano Bruno, yıldızların da bizim Güneş sistemimiz gibi, gökte asılı olarak durduğunu ve evrenin sonsuz olduğunu zamanın din adamlarına ve filozoflarına karşı savundu. Çünkü Bruno’ya göre, evren, tanrının kendisiydi ve onu sınırlı düşühmek Tanrı kavramına aykırı düşmekteydi. Düşünüclerinden dolayı 17 Şubat 1600 yılında, Roma’da, halkın gözü önünde yakıldı. Immanuel Kant, Bruno’dan 150 yıl sonra, evreni Tanrının yarattığını savunarak, onun sonsuz büyük olması gerekeceğini, pozitif bir kanıta dayanmadan ileri sürdü. Daha sonra Olbers, gökyüzünün, geceleri neden karanlık olduğunu merak etti. Çünkü ışık veren gökkcisimlerinin, ana hatlarıyla evrende homojen bir dağılım gösterdiği bilinmekteydi. Fiziki yasalarından bilindiği kadarıyla, bir kaynaktan gelen ışık şiddeti uzaklığın karisi ile aazalmaktaydı.Fakat buna karşın küresel bir şekilde, hacim, yanrıçapın, yani uzaklığın küpüyle artmaktaydı. Dolaysıyla dühnyaya ışık gönderen kaynakların ışık şiddeti, uzamklıklarının karesi oranında çoğalmaktaydı. Bu durumda, evrenin çapının büyüklüğü oranında, dünyaya gelen ışık miktarı fazla olmalıydı.Halbuki geceleri karanlıktır, yani dünyanın gökyüzünü aydınlatacak kadar ışık gelmemektedir. Öyleyse evrenin boyutları sınırlı olmalıydı. Olbers’in bizzat kendisi, bu inanılmazı sınırlı evren tanımını ortadan kalrdırmak için, ışık kaynaklarının gittikçe azaldığını varsaymıştır. Yüzyılımızda, ünlü fizikçi Einstein, evren konusunda hesaplarını yaparken, onun sabit boyutlar içerisinde çıktığını gördü. Sonuç kendisine dahi inanılmız geldi. Bu nedenle sonucu değiştirmek için, denklemlerine, yanlışlığı sonradan saptanan, doğal kuvvetler dediği, bir takım kozmik terimler ekledi. Hubble, 1926 yılında, çıplak gözle görülmeyen; ama fotoğraf camında iz bırakan, bizden çok uzak birtakım spiral nebulalar saptadı. Spiral nebulaların, uzun dalgalı ışık (kırmızı ışık) çıkardıkları 1912 yılından beri bilinmekteydi. Hubble, 1929 yılında, bu nebulalaların ışığının kırmızıya kaymasını, Doppler etkisi ile açıklayarak, ünlü kuramını ortaya attı. Yani tüm nebulalar bizden ve muhtemelen birbirlerinden büyük hızlarla uzaklaşmaktaydı, yani evren her saniye yapısını değiştirmekte, genişlemekydi. Böylece dünyaya gönderdikleri ışığın frekansında, kaynağın hızla uzaklaşmasından domlayı, azalma, yani ışığın döküldüğü yerde, ışığın kırmızıya kaydığı gözlenmekteydi Işık kaynakları gözlenen yere doğru hızla yaklaşsaydı, ışıklarının maviye kaydığı, yani gözlem yerine ulaşan ışığın frekansında artma görülecekti. Bu cisimlerin hızı bizden uzaklaştıkça artmaktaydı.Gözlenebilen en uzaktaki gök cisimleri (dünyadan 8 milyar ışıkı yılı uzakta ve 240. 000 km/s hıza sahip) birkaç yıml içerisinde tamamen kayboluyor, yerlerini kuvvetli radyo dalgaları veren kuasarlara bırakıyorlardı Kuasarların nasıl birg ök cismi oldukları tam olarak bilinmemektedir. Birçok astrofizikçi, cisimlerin kuasarlara dönüştüğü bu bölgeleri, evrenin kıyıları olarak tanımlamada fikir birliği etmektedir. Hubble’ın bu bulgularını duyan Einstein, daha önce denklemlerine eklediği kozmik terimleri ve ilave sayıları sessizce geri çekti. Çünkü, onlarsız yaptığı tüm işlemler hemen henmen doğruydu. Böylece evrenin büyüklüğünün sonlu, yapısının değişken olduğu kesin olarak kanıtlanmaktaydı. Evren patlarcasına genişliyor, buna bağlı olarak birim hacimdeki madde miktarı, yani yoğunluk azalıyordu. Bu genişlemenin bir başlangıcı olmalıydı. (Demirsoy, Ali, Yaşamin Temel Kurallari Cilt-1, Kisim-1, Onbirinci Baski, Ankara 1998, s:543-555) Evrim Kuramında Bir Paradoks İngliz bilim adamı Charles Darwin (1809-1882) ve Alfred Russel Wallace (1823-1913) gerek yaptıkları seyahatler sonucunda elde etmiş oldukları coğrafik deller gerekse mevcut karşılaştırmalı anatomi çalışmalarıyla emriyoloji bilgilerini kullanmak suretiyle ve de Malthus’un da etkisiyle, şekkillendirdikleri evrim kuramında canlıların yaşamlaranı sürdürebilmelerinde iki gücün etkin olduğunu belirlemişlerdir. Bunlardan birisi doğal eleme gücüdür; canlı bu güç sayesinde çevre şartlarına uyum göstererek yaşamını devam ettirebilme şansına sahip olabilir; kendine nisbetle şartlara uyum göstermeyenler yaşamlarını sürdüremezler, yok olurlar. Uyum gösterenler ise çevre şartlarına uygun olarak değişim gösterirler. Böylece, meydana gelen değişimler sonucunda yeni türler ortaya çıkar. Ancak, canlılarda bir ikinci güç daha vardır; o da ataya dönüş gücüdür (atavizm). Canlı ne kadar asıl tipinden uzaklaşmış olursa olsun, atalarına dönüş meyli taşır ve dolaysıyla söz konusu dönüşü yapabilir. Bunun tipik örneğini Darwin, güvercinlerde göstermiştir. Evcilleştirilmiş güvercinlerin yabanıl kaya güvercinlerine dönüş göstermesi gibi. Evrim kuramını desteklemek üzere, bu iki güce ek olarak, Darwin ve Wallace ‘koruyucu benzerlik’ ten söz ederler. Buna göre canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için doğal çevre şartlarına uyarlar; örneğin çölde yaşayan canlıların renkleri sarı tonlarındadır; ormanda yaşayan hayvanların renkleri çok parlaktır; kutuplardaki hayvanlar için ise aynı şekilde, çevreye uyum göstermiştir; genellikle beyaz renktedir. Buna paralel olmak üzere, hayvanların kendilerini korumak için bazı başka korunma yollarını da denedikleri görülmüştür. Bazı hayvanlar, sansarlar gibi, kötü koku salar ya da seslerini daha güçlü hayvanlara benzeterek düşmanlarına karşı kendilerini korur. Koruyucu benzerlik, aslında evrim kuramıyla garip bir şekilde zıt düşmektedir. Çünkü eğer canlı, mimikri, yani daha güçlüyü taklit etme şeklinde bir kuruyucu benzerlik gücüne sahipse, o takdirde, nisbeten kuvvetli olan canlılara karşı koruyucu bir silah geliştirmiş olur ve her ne kadar evrim kuramına göre, yaşamını sürdürebilmek için güçlü olması gerekiyorsa da, taklit kaabiliyeti sayesinde, zayıf olsa da, yaşamını sürdürebilme şansına sahip olur. Doğabilimler yapmış oldukları araştırmalarla, doğada birçok mimikri belirlemeyi başarmışlardır. (Esin Kahya, AÜ DTCF Felsefe Bölümü, Bilim ve Teknik, Mayıs 1995, 330. sayı) Bilgi Çocuklarımızın yüzüne aynaya bakar gibi bakıyoruz. Onlar bizim yeniden dirilişimizdir. Kendileri tıpkı bize benzer yapabilmeleri çin hücrelerinde bulunan, bizim fiziksel yapımızı belirleyen bilgiyi, onlara sperm ve yumurta olarak veriyoruz. Bu bilgi bizim geleceğe armağanımızdır. Hücre yapımı için gerekli bilgi; harita, plan veya taslak niteliğindedir. Bir rehber, bir kitap, bir broşür gibi de denebilir. Bu rehber çok özel bir yaratmayı gerçekleştirecek olan aracının veya makinenin, canlı üretme makinesinin “anlayacağı” eksiksiz bir bilgi anahtarı olmalıdır. Genler Genetek bilimi, her canlının özelliklerinin (örneğin göz rengi) kalıtımla geçtiğini, yani yavruda hassas bir şekilde yeniden ortaya çıktığını göstermişttir. Kişisel özelliklerini düzenleyen bilgi, “genler” denilen özel varlıklarla nesilden nesile geçer. Her belirgin kalıtımsal özelliğin ayrı bir geni daha vardır. Genetik biliminin kurucusu Gregor Mendel 1860'larda, genlerin kalıtımla gerçek şeyler gibi; sulandırılmadan, bölünmeden, karışmadan aktarıldığını açığa çıkardı. Öyleyse genler, her biri (s:19) organizmanın belirli bir özelliğini içeren, kalıtımla yavruya aktarılabilen küçük bilgi paketleridir diyebiliriz. 1920'lerde büyük genetikçi Thomas Hunt Morgan, genlerin hücrei içindeki yerlerini buldu. Bütün hücrelerde, çekirdek dedğimiz kapalı bir kap vardır. Hücre bölünüp iki hücre haline gelirken, ilk önce bu çekirdeğin bölündüğü, dolaysıyla hücre içinde önemli bir rolü olduğu daha önce de biliniyordu. Yani, tek hücrenin servetini yeni hücrelere eşit bölüştürme işlemi, çekirdekte başlıyordu. Dahası; mikroskop, çekirdeğin içinde kromozom denilen iplik gibi yapıları açığa çıkardı. Bu yapılar, çekirdeki bölünmeden kendilerini bir kat artırıyorlar ve her kromozom dizini, bir yeni “yavru” hücrenin içine yerleşiyordu. Bu düzenleme yüzünden, koromozomların genlerin yuvaları olmalarından kuşkulanıyorlardı. Morgan, adi meyve sineklerini deney hayvanı olarak kullanarak bunun gerçekten de doğru olduğunu, bir dizi ince deneyle kanıtladı. Bu işi tamamlandığında, genlerin kromozom ipliklerinin etrafında top top sarılmış oldukları artık biliniyordu. Genler Neden Yapılmışlardır? Kromozomlar (genler) neden yapılmışlardı? Biyolojide kuşkusuz çok önemli bir yeri olan Oswald Avery’nin deneyleri bu soruya çok açik ve parlak bir yanit getirdi. Çalişmalari, şimdi “moleküler biyoloji” dedigimiz modern çagi açti. 1940'larin başinda Avery, iki tarafli zatürreye (akciger iltihasbi) neden olan bakteriyle ugraşiyordu (penisilin bulunmadan önce, en büyük ölüm nedenlerinden biriyldi bu hastalik). Yaptigi deneylerde açiklayamadigi şaşirtici sonuçlar buldu. (s:20) Ölü zatürre bakterileri, kötü niteliklerini, zatürre yapmayan türden canli bakterilere geçirebiliyorlardi. Bu, tehlikeli ölü bakterilerin, canli ve zararsiz bakterileri tehlikeli hale getirebilmeleri demekti.Bu nitlik bir defa geçirilince artik kalici oluyor ve bir zamanlar iyi huylu olan bakterilerin gelecek kuşaklarina kalitimla geçiyordu. Hastaliga neden olabilme kapasitesi bir veya bir grup özellekten kaynaklanir. Bu özellikler, genler tarafindan kontrol edilir ve kalitimla geçirilirler. Avery, ölü baterilerin parçalandiklarini, vücutlarinin bilgi taşiyan kimyasal maddeler çikardigini, canli baketirelirn de bulari besin olarak kullandiklarini düşündü. Yani genler, canli bakterilere girip onlarin kalitimlarini belirtiyorlardi. Avery ve arkadaşlari, bu gene benzer maddeyi kesin olarak belirlemek üzere çalişmaya başladilar. İnsan, Tıp bilimi için, genlerin kimyasal özelliklerinin bulunmasından daha önemli bir problem olabileceğini düşünüemez. Ancak bu kesinlikle insanlar, hatta hayvanlar üzerinde de incelenebilecek bir problem değildi. Neyse ki zatürre yapan bakteriler, Avery’e uygun bir sistem getirdiler. Bu iyi ve değerli bir model-deney sistemi örneği oluşturuyordu. Aslında, bütün genetik bilgi birikimi, 100 yıl önce Gregor Mendel’le başlangıcından bugünkü araştırmalara kadar, büyük ölçüde basit deney modellerine dayanır. Bezelyeler, meyve sinektleri, ekmek küfü ve bakteriler... Avery’nin üzerinde çalıştığı bakteriler geretik olarak birbirinin tıpkısıydı. Başka cinslerle karışmamış, safkan bakterilerdi bunlar. Hızla üreyebiliyorlardı öyle ki kalıtım özelliklerini birçok kuşağın üzerinde izlemek olanaklıydı. Zatürreye neden olma yetenekleri, farelere verilerek kolayca ölçülebiliyordu. Avery’nin yaptığı önemli deneyleden biri, probleme açık bir yanıt getirdi. Ölü bakterilerden dağılan bir molekül karışımını aldı ve içine DNA’yı “bozan” bir enzim ekledi. DNA’nın bozulması, karışımın zararsız bakterileri zararlı bakteriye çevirebilme yeteneğine bir son verdi. Buna ek bir deneyle Avery ve arkadaşlari, zararsiz bakterileri hastalik yapan bakteriye çeviren maddenin “deoksiribonükleik asit” veya DNA oldugunu kanitladilar. DNA: Deoksiribonükleik Asit Aslında, DNA’yı Avery bulmadı. Bu işi, Avery’den altmış yıl önce Friedrich Miescher adında bir araştırmacı yapmıştı. O ve onu izleyen bilim adamları bu konuda bir sürü kimyasal bilgi toplamışlardı. DNA’nın zinci şeklinde birbirine bağlı, büyük miktarlarda fosforik asit içeren “nükleotid” denilen moleküllerden oluştuğu biliniyordu. Bunlar, o zamana kadar hücrede bilinen en büyük moleküllerdi. Avery, DNA’nın kalıtımın temel maddesi olduğunu gösterdi. Başka ir deyişle “bir şeyi kalıtımla geçirmek demek, bir parça DNA aktarmak demektir”. Genler DNA’dır. Bilgi DNA’dır ve DNA bilgidir. Avery’nin ispatından beri, DNA konusunda bilinenler öyle şaşırtıcı bir hızla arttı ki, 1960'larda (s: 22) artık bilginin DNA’da nasıl kodlandığını bu bilginin nasıl hücre maddesine dönüştüğü ve DNA’nın gelecek kuşakla paylaşılmak üzere nasıl kopya edildiğini biliyorduk. Bu zorlu yarışa bir çok bilim adamı katıldı; ama James Watson ve Francis Crick ’in DNA’nın doğru yapısının ikili sarmal, yani içiçe dönen iki zincir olduğunu düşünüp bulmaları en büyük aşamalardan biridir. Öyleyse işte DNA’nin temel özelliklerine bakalim: 1.Molekül zincir şeklindedir( Degişik basit molekül çeşitlerinin birbirine eklenmesinden oluşmuş zincir şeklindeki madde) 2.Olağanüstü uzun ve son derece incedir.Hücrenin çekirdeği 100 kere büyütülseyydi aşağı yukarı iğne ucu büyüklüğünde olacaktı, yani gözün ancak seçebileceği kadar. İte bu küçücük çekirdek içinde katlanmış durumda bulunan DNA açılırsa, boyu, bir futbol sahasının boyu kadar olur. 3. Zincirde dört çeşit halka vardir (nükleotid denilen moleküller). Isimleri adenilik asit, guanilik asit, sitidilik asit ve timidilik asit; kisaltmalari A. G, C ve T. 4. Bu dört tür halkanın bağlanma biçimi, adi bir zincirin halkaları gibi birbirinin aynıdır. 5. Halkaların şaşmaz bir düzeni vardır, bu kitaptaki harflerin düzeni gibi. Bundan sonra, zincirler üzerine söyleyecek çok şeyimiz olacak. Bir zinciri her resimleyişimizde, buradaki beş biçimden hangisi en uygun, en açiklayicisiysa onu kullanacagiz. Kuşkusuz, gerçek zincirlr bizim resimlerde gösterdiklerimizden çok daha uzundur. DNA = Dil = Bilgi Şimdi dört çeşit halkasi olan bir zincirimiz olsa ve bunun yeni bir bireyin oluşmasi için gerekli bütün bilgiyi içerdigini bilsek, bu sirrin halkalarin siralanmasinda veya düzenininde yattigi sonucunu çikarmamiz gerekir. Zincirin bu kadar çok anlam taşimasinin başka bir açiklamasi olamaz. Bilgi, böylece harita veya plan olmak yerine, düz bir yüzey üzerinde iki boyutlu bir şeye, daha dogrusu tek boyutlu “yazili” talimat dizinine dönüşür. Burada dille-benzetme (analoji) yapilabilir.DNA alfabesinin dört harfi var, ama bunlarla yazilabelecek mesajlarin sayisi sonsuzdur. Tipki iki harfli Mors alfabesiyle (nokta-çizgi) söylenebileceklerin sinir olmadigi gibi. Kitaplardaki harfler kağıt üzerindeki yerlerine göre diziler halinde bağlanmışlardır. DNA içindeki dört nükleotid halkası ise gerçek kimyasal bağlarla dizi halinde bağlanmıştır. Belli bir organizma içindeki toplam DNA’da bir kitap gibi düşünülebilir.(s:24) Bu kitapta, bütün harfler, deyimler, cümleler ve paragfraflar bir zincir oluşturacak biçimde birbirine eklidir. Organizmanın bütün bölümleri ve bütün işlevleri böylece tanımlanır. Bu organizmanın özdeş bir ikizi varsa, o da aynı DNA’ları içerir, aynı kitaptan bir tane daha diye düşünülebilir; ne bir harf, ne bir sözcük farklıdır ikisi arasında. Aynı türün başka bir organizması da, gramerda sık sık ve göze çarpıcı farklar olduğu halde, benzer bir kitabı oluşturur. Değişik türlerin kitapları, içlerinde bir sürü benzer cümleler de olsa oldukça değişik öyküler anlatırlar. Yukarıdaki benzetmede zincirin parçaları olan genler, aşağı yukarı cümlelerin krşılığıdırlar. Bir gen, organizmanın belirli bir yapısını oluşturan veya işlevini gören bir harf (nükleotid) dizidir. Genler, çok uzun bir DNA molekülünde arka arkaya eklenmiş cümleler gibidirler. Bir İnsan Oluşması İçin Ne kadar Bilgi Gerekli? Bilginin ne olduğunu gördükten sonra isterseniz, canlıları oluşturmak için ne kadar bilgi gerektiği üzerine kabaca bir fikir edinelim: 1. Bir bakteri, canlı yaratıkların en basitlerindendir, 2 000 civarında geni vardır. Her gen 100 civarında harf (halka) içerir. Buna göre, bir bakterinin DNA’sı en azından iki milyon harf uzunluğunda olmalıdır. 2. İnsanın, bakteriden 500 kat fazla geni vardır.Öyleyse DNA en azından bir milyar harf uzunluğundadır. 3. Bir bakterinin DNA’sı bu hebsaba göre, her biri 100.000 kelimelik 20 ortaama uzunlukta romana, insanın ki ise bu romanlardan 10.000 tanesine eşittir! Dilden Maddeye DNA dilinin anlamı, belirli bir canlı organizmayı tanımlamasındadır. Başka bir deyişle genler, maddenin, yaşamın gerçek özünün, gerçek canlı unsurun yaratılması için gerekli bilgiyi verirler. DNA dili fizik olarak yaşamaya, nefes almaya, hareket etmeye, et üretmeye nasıl çevrilebiliyor? Bu soruyu yanıtlamadan önce, nelerden yapılmış olduğumuzu bilmemiz gerekir. Proteinler Bu konu zor görünebilir ama aslında öyle değil. Bizi oluşturan en önemli malzeme proteindir denilebilir. Diğer yapı maddelerimiz (su, tuzlar, vitaminler, metaller, karbohidratlar, yağlar vb.) proteinlere destek olmak üzere bulunurlar. Proteinler yalnızca kütlemizin (suyu saymazsak) çoğnu oluşturmakla kalmayıp, aynı zamanda vücut ısımızı, hareketlerimizi ayarlarlar, düşüncelerimizin ve duygularımızın da temelini oluştururlar. Kısacası bizi oluşturan ve yaptığımız her şey proteinlere dayanır. Örneğin, kendimi gözlüyorum: bütün kütlesi proteindir; ne görüyorsam (kürkü, gözleri, hareket etmesi bile) proteindir. İçindeki her şyey de proteindir. Ayrıca kendime çok özel bir kişilik veren herşey de özel proteinlerle belirlenmiştir. DNA’nın yönlendirilmesiyle yapılan proteinler birey olmanın, tek olmanın, bütün türlerin fiziksel temelidir. Metal, otomobil için neyse, protein bizim için odur. Otomobilde başka malzemeler de vardır; ama yapıyı ve işlevi sağlayan en önemli eleman metaldir. Hem görünüşü, hem de işleme yeteneğini belirler. Bir arabanın diğerinden farkını; biçimini, niteliği ve metal kısımların durumu belirler.(s:26) Şimdi, yeni bir soru ve başka bir ayrintili inceleme için haziriz. Proteinler neden yapilmişlardir? İşte özelliklerinin listesi: 1. Zincir moleküldürler. 2. Uzundurlar ama DNA kadar değil. 3. Yirmi çeşit protein halkasi vardir. Bunalara amino asitler denir. 4. Yirmi birimin de bağlantı biçimi tamamen aynıdır. 5.Yirmi birimin veya halkanın düzeni veya diziliş sırası hassas ve kesindir. Bu düzen, hangi protein olduğunu ve sonuçta işlevinin ne olduğunu belirler. Amino asitler, isimlerinin ilk üç harfi eklenmiş zincir halkalariyla gösterilirler. Yirmi amino asit şunlardir: fenilalanin, leusin, izoleusin, metyonin, valin, serine, prolin, treoinin, alanin, tirosin,histidin, glutamin, asparajin, lisin, aspartik asit,glutamik asit, sistein, triptofan,arjinin,glisin. Çeviri Bu beş özelligin DNA zincirininkine ne kadar benzedigini gördünüz. Halkalari özel bir düzende olan zincirler, protein alfabesinde yirmi çeşit harften oluşuyor;DNA alfabesinde ise dört harf var. DNA bilgisinin protein maddesine dönüşmesinin aslinda dildeki gibi bir çeviri işlemi oldugu hemen (s: 27) görülebilir. Dört harfli bir alfabedeki harf dizisinden, yirmi harfli bir alfabenin harf dizisine geçilmektedir. Mors dilinden (iki harfli nokta-çizgi alfabesinden) Ingilizce gibi yirmisekiz harfli alfabesi olan bir dile çeviri yapmaya da benzetilebilir bu. Bütün olan biten aslında bu kadar.Hücerelerin protein zincirleri içinde binlerce çok ufak, son derece basit çeviri makinesi var. Bunlara “ribosomlar” deniyor. Şu şekilde çalışırlar: Önce DNA bilgisinin bir bölümü, bir gen, bir enzim (bu işlemin hızlanmasına yardım eden bir protein) tarafından kopye ediliyor. Mesajcı RNA (mesajcıribonükleik asit) dernilen bu gen kopyası da bir zincirdir. RNA molekülleri,DNA moleküllerinin hemen hemen aynı zincir moleküllerdir; ama onlar kadar uzun değildirler. Bir DNA molekülü bir çok geni içerir, bir mesajcı RNA molekülü ise yalnızca bir tek genin kopyasıdır. Bu RNA moleküllerine “mesajcı” denir, çünkü genin mesajının, ribosomlar yolu ile DNA’nın hücredeki yeri olan çekirdekten proteinlerin yapıldıkları hücrenin çekirdek dışındaki kısmına (stoplazma) taşırlar.(s:28) Gen kopyası mesajcı RNA bir ucunu ribosoma bağlar, Ribosom okuyucudur;mesajcı RNA’nın içindeki nükleotidlerin (harflerin) dizilişini okur; ama bildiğimiz anlamlı bir sözcük çıkarmak yerine protein çıkarır. Bu şu şekilde gerçekleşir: Özel enzimler amino asitleri “transfer” RNA (tRNA) denilen küçük bir RNA molekülüne bağlarlar. Yirmi amino asitin her biri özel RNA molekülüne bağlanır. Amino asite bağlanmış tRNA’lar kendilerini ribosoma yöneltirler. Ribosom, gerekli tRNA’yı (bağlı amino asitlerle birlikte) o anda mesajcı RNA’dan okuduğu deyimlere uygun olarak seçer. Yani eğere ribosom mesajcıdan ala amino asitini (alanin) belirleyen bir grup nükleotid mesajını okumuşsa, bu amino asitin (Hayatın Kökleri, s:29) bağlı olduğu gruba uygun nükleotidleri olan bir tRNA seçer. Mesajcı nükleotidin, belli bir amino asite uygunluğu, nükleotidlerin doğal uygunluk ilişkisine dayanır.Mesajcı üzerindeki her nükleotid dizisi, transfer RNA üzerindeki uygun nükleotid dizisiyle mükemmel bir şekilde eşleşir. Her yeni aminoasit ve onun tRNA’sı ribosoma gelip uygun biçimde yerleştikçe, amino asit kendisenden önce ribosoma gelmiş olan amino asitle kimyasay olarak birleşir. Böylece, halkalar sırayla birer birer bağlanır. Ribosom mesajı okudukça protein zincirinin boyu durmadan inin okunma ıbitince, bütühn protein halkası serbest bırakılır. Böylece yeni bir protein doğmuş olur. Bir genboyu DNA’nın içindeki nükleotid dizilişi, bir protein içindeki amino asit dizisini tam olarak belirler. Bir gen, bir protein. Bir gen; bir protein kavramı bizim proteinlerin nasıl oluştuğunu öğrenmemizden çok uzun zaman önce bulunmuştu.1930'larda ekmek küfü üzerine bir dizi parlak deney yapan biyokimyacı George Beadle, bir teks gen içindeki değişikyiklerin, bir tek proteinde bozulmaya yol açtığını göstermişti.Buna dayanılarak yapılan çcalışmalar bakteri kullanılarak ilerletildi ve genişletildi. Bu büyük çalışma ve burada anlatacağımız niceleri, herman Müller’in 1920'lerdeki DNA’daki değişmelerin (mutasyon), istenildiğinde canlı sistemleri x-ışınlarına tutarak sağlanabaleceğini gösteren önemli buluşu olmasaydı başarılamazdı. DNA, bir hücrdede bulunan değişik p;roteinler kadar gen içerir (bakteride 2000; insanda 200.000). Protein yapan makinenin bu çeviri işlemindeki şaşmayan hatasizligi,kuşkusuz dikkate deger. bir hücrenin yaşamasi için gerekli binlerce proteinin üretilmesinde ancak bir-iki yanlişligüa yer olabilir. Insanlarin yahptigi hiçbir makine, bunun gibi 200 romana eşdeger bir yaziyi bu kadar az yanlişla yazamaz. t-RNA’nın Bulunması Hocam Paul Zamecnik ve ben, 1956'da transfer RNA’yı birlikte bulduk ve neye yaradığını açıkladık. Zamecnik daha önce ribosomların, üzerinde proteinlerin biraraya getirildiği strüktürler olduğunu göstermişti.Ben de bu tarihten bir yıl önce amino asitlerin özel bir dizi enzimle aktif hale getireilebildiğini (yani diğer amino asitlerle reaksiyona hazırlandığını) kanıtlamıştım (bu dördüncü bölümde anlatılıyor). Ama arada eksik bir şey vardı: amino asitlerin bağlanabileceği ve onlara (Hayatın kökleri, s: 31), mesajcı RNA’ların gösterdiği yerlere yerleştirilmelerini sağlayan kimliği kazandıracak bir şey. Paul Zamecnikle birlikte, hücreler içinde amino asitlere önemli bir yatkılnığı olan, yani onlarla olağandışı bir sıklıkla bağlanabilen küçük RNA molekülleri olduğunu gördük. Proteinin yapılışnıda ki eksik olan halkayı bulduğumuzu hemen anladık. Bir sürü yoğun ve zevkli deneyden sonra, ondan sonraki yılın sonlarına doğru,tRNA’nın protein yapımına katılım yönteminin size daha önce açıkladığım oldukça tam bir resimini elde ettik. Zincirlerden Üç Boyutlu Varlıklara Buraya kadar öykü yeterince doyurucu; canlı mekanizmalar, zincirleri dil olarak kullanırlar. Plandan bitmiş üretime geçmek, basit bir çeviri işidir. Ama hala aşmamız gereken bir engelimiz var. Çeviri bir simgeyi başka bir simgeye, tek boyutu tek boyuta, bir zinciri başka bir zincire, nükleotitleri amino asitlere dönüştürülüyor. Zincirden “maddeye” nasıl varabiliriz? Protein moleküllerinin görevlerini yerine getirmelerine, dokunabildiğimiz, kavrayabildiğimiz şeylere, tohumlara, çiceklere, kurbağalara, size, bana bir boyuttan üç boyuta sıçramak zorundayız demek ki. Yanıt, protein zincirleri içindeki halkaların yani aminoasitlerin özelliğinde yatıyor. Protein molekülleri, zincir oldukları halde asılnrad (fiziki olarak) gerçek zincirlerde olduğu gibi üç boyutlu yapılardır. Proteinin yirmi değişik amino asiti, etkisiz simgeler değildirler. Herbirinin kendine özgü kimyasal özellikleri vardır. Bazıları zincirdeki ikiz eşleriyle kimyasal bağlar yapmayı yeğlerken, bazıları daha çok asit, bazıları da alkali özelliğini gösterir. Kimi suyu aramak eğilimindeyken, kimi de sudan kaçar. bazıları öyle biçimlendirilmişlerdir ki zinciri bükebilirler. (s: 32). Birkaç tanesinin de bir proteinin yalnızca bir tek işe yaramasına katkıda bulunacak özel marfetleri vardır.Bu amino asitler zincirdeki yerlerine göre zincirin son biçimini belirler. Zincirler tamamlandıkları zaman, bir çeşit ip yumağı oluşturmak için kendi kendilerine içiçe dolanıp katlanırlar. çözülmüş zincirdeki amino asitlerin “sırası”, molekülün katlanmak için hazır olduğu zaman nasıl davranacağını, ne yapacağını “şaşmaz” bir şekilde belirler. katlanma biçimi de protein molekülünün şeklini, özelliklerini, işlevini belirler. Kas proteinler için, bir gen, protein yapar makinelere son bitmiş biçiminde katlanabeilecek ve komşu liflerin üzerinedn kayabilecek çok uzun bir protein zinciri yapmasini emreder. Böylece kisalabilen uzun lifler oluşur. kan hücrelerindeki oksijen taşiyan protein zinciri hemoglobin, özel bir üç boyutlu katlahnma biçimine sahiptir. Böylece yalnizca kendisine özgü bir yolla oksijeni tutma ve serbest birakma işlevini yerine getirebilir. Sonuç olarak herbirini siralanişi, genler içindeki nükleotidlerin siralanişiyla belirlenmiş binlerce protein zinciri, özel biçimlerde katlanip, özel işlevler elde ederler. Düzen Yaratmak, Çoğu Kez Zincir Yapmaktır Birinci bölümde düzen konusunda söylediklerimizi hatırlayın: Yaşam, sürekli düzensizliğe giden bir evrende düzene yönelik çalışır.Şimdi bunun ne demek olduğunu çok daha açıkça görebiliriz. Canlı olmak, daha önceden şaşmaz bir kesinlikle tanımlanmış bir düzenle, halkaları zincire eklemektir. Düzen bir defa kurulunca, son biçimin ve işlevin elde edilmesi hemen hemen kendiliğinden gelir diye düşünülebilir. İsterseniz, bir parçayı bir başka parçanın önüne koymak (Hayatın Kökleri, s: 33) kendiliğinden sonuca götürüyor diye düşünebilirz bu düzeni. Zayıf Kimyasal Bağlantıların Önemi Hücrelerin önemli molekülleri yani DNA,RNA ve proteinler üzerine yapılan bir çalışmadan çok ilginç bir genelleme ortaya çıkmıştır. Aslında “zayıf” kimyasal bağlantılar, yaşam için son derece önemil işlevler taşırlar.Güçlü bağlantılar (sağlam kovalent bağlar), amino asitleri protein içinde birbirine bağlayanlar cinsinden veya RNA ve DNA içinde nükleotidleri bağlayanlar cinsinden olanlardır.Bunlar zincirin her halkasında komşuyu sıkıca tutarlar. Zayıf bağlantılar ise bütün büyük zincirlerde katlanma noktalarını belirleyen ve molekülün biçimini sağlayanlardır. DNA’da iki zinciri,çift sarmalı oluşturmak iççin birarada tutan nükleotidler arasında zayıf halkalar vardır. Bunlar ileride göreceğimiz gibi RNA üretiminde çok greklidirler. Proteinin içinde,onu işlevine uygun katlanmış biçimlerde tutan amini asitler arasındaki bağalantılar da zayıftır. Ribosomlar üzerinde yeni protein yapımında,transfer RNA üzerinde tamamlayıcı biçimdeki nükleotidlere uydurarak,tam yerlerini “bulurlar”. Bu önemli bağlantıların özelliği,zayı oluşları yüzünden çok kısa sürmeleridir. Görevlerini yaparlar ve sonra kolayca çözülüp yeniden kullanılabilirler. Hayatla İçli Dışlı Cansız Varlıklar: Virüsler Virüsler ya da DNA’lı ya da RNA’lı proteinden yapılmışlardır. Yani ya DNA ya da RNA biçiminde bilgiyi içerirler ve protein biçiminde birşyelerin yerine geçebilen bir kimlikleri vardır. Ama yardımcısız kendi kendilerine üreyemezler. Yardım (s:34) canlı hücereler tarafından sağlanır. Virüsün proteinleri,onun bir hücre bulup içine girmesine yol açar. Virüs, orada kandini üretecek makinaları;hücrenin makinalarının bulur. Üreme işini tamamladıktan sonra kendisi ve yeni virüsler,aynı tatsız işi başka hücrelerde yinelemek üzere o hücreden çıkarlar.Bu olaylar sırasında virüs,”ev sahibi” hücreyi öldürebilir,ona zarar verebilir,değiştirebilir veya hiçbir şey yapmaz;bu virüsün ve hücrenin cinsinei bağlıdır. Bir virüsün hücrede neden olabileceği önemli bir değişiklik de onu kansere dönüştürmesidir. Bu esrarlı olay, 8. Bölümde göreceğimiz gibi en son kanser araştırmalarındaki yoğun çabaların temelinde yatlmaktadır. Hücrelerden daha basit oldukları halde,virüslerin daha ilkel olmadıklarını sanıyoruz. çok uzak geçmişte bir zaman, normal hücerelerine parçalarıyken kopup kendi asalak “yaşama” biçimlerini kurmuş olmaları mümkün görünüyor. Virüslerin bağımsız olarak üreme yetenekleri olmadığı için kendi başlarına canlı olduklarını düşünemiyoruz. Ölümlülük ve Ölümsüzlük Şimdi,bir bireyin yaratilmasinin bir dizi yazili talimat gerektirdigini biliyoruz. Bunlar milyonlarca yildir dikkate deger bir baglilikla tekrar tekrar kopye edilmişlerdir; ama her birey yalnizca birkaç on yil içinde yaşar ve ölür. O zaman bu talimatlarin ölümsüz olup olmadiklarini sorabiliriz. En azindan bir biyolog için her hangi bir şey ne kadar ölümsüz olabilirse,genetik bilgi de o kadar ölümsüzdür diyebiliriz. Aslinda ölümlü her birey,gelecek kuşaklara geçirilecek tarifnamenin geçici koruyucusudur;sopanin DNA oldugu bir bayrak yarişinda koşucu... Bir birey yaşaminin,ancak atalarindan çocuklarina geçirdigi bilgi kadar önemi (Hayatin Kökleri, s:35) vardir. Bazi güveler agizsiz dogarlar ve dogduklari andan başlayarak açiliktan ölüme mahkimdurlar. Tek işlevleri,çiftleşip daha çabuk yumurtlayarak güve bilgisini gelecek kuşaga geçirmektedir. Eğer DNA ölümlünün ölümsüzlüğü ise,insanları inatçı merakı,daha ötesini de sormadan edemez;Bütün bunlar nasıl başladı?(Hayatın Kökleri, s:19-36). Başlangiç Hangisi önce geldi, tavuk mu yumurta mı? Bu çok duyulmuş bir sorudur ama yanıtlanamaz. Yanıtlanamamasının sebebi “tavuk yumurtadan, yumurta tavuktan vs.” diye zaman içinde bitmez tükenmez bir geriye doğru sayış gerektrmesi değil, bu şekilde geriye giderken biriken küçük değişikliklerle tavuğun tavukluktan,yumurtanın da yumurta olmaktan çıkmasıdır.Tavuğun bir milyar yıl gerilere giden soy ağacını incelersek;tüylü arkadaşımızı,hayal gücümüzü ne ölçüde zorlarsak zorlayalım adına “tavuk” diyemeyeceğimiz atalara bağlayan bir değişimle karşılaşırız. Benim tahminim, bir milyar yıl önceki tavuk atasının her halde,toplu iğne başından küçük ve okyanusta yaşayan bir yaratık olduğu. Kendi soyumuzu gerilere doğru izlersek,yine buna benzer bir sonuçlar karşılaşırız. Ne kadar geriye gidebiliriz? Bir başlangiç oldugunu düşünmemiz gerek. Bundan önçeki bölümde sözü edilen,DNA’nin ölümsüzlügünü benzetmesine şimdi daha iyi bir perspektiften bakmaliyiz.Dünyamizin şimdiki canli biçimlerini dogracak tüm bilgiyi taşiyan bu kocaman moleküllerin,çok uzak bir geçmiş zamanda, alçakgönüllü bir başlangiçlari olmasi gerek. (s: 37) En iyi tahminlere göre yaşam; bundan üç milyar yil önceki Dünya'da başladi.Üç milyar yil önce Dünya'miz iki milyar yaşindaydive canlilari barindiracak kadar sogumay başlamişti.Son derece küçük ve oldukça basit deniz yaratiklarinin iki milyar yildan daha eski fosilleri var. Bu fosilleşmiş yaratiklarin atalari herhalde daha da küçüktü.. En ilkel canli biçimi, belki de bugün bolca bulunan basit tek hücreli canlilara hiç benzemeyen bir tek-hücreydi. Öyleyse bizim yoğunlaşacağmız soru şu: bir hücre,yaşamaya ilk olarak nasıl başlamış olabilir, bu aşama nasıl mümkün olabilir? Soru”hücre nasıl yaşamaya başladı?” değil;bu hiçbir zaman yanıtlanayacak bir sorudur. Çünkü bu olaya tanıklık edecek kimse yoktu o zaman; ama yaşamın nasıl oluşabileceğini sormak hakkımızdır. Akıllıca tahminler ve olasilıkıları gösteren deneyler yapabiliriz. Gerekli Maddeler Jeologların, paleontologların, fizikçilerin,biyologların çalışmalarına dayanarak,dünyanın üç milyar yıl öncesi nasıl bir yer olabileceği konusunda oldukça iyi bir fikrimiz var. Bilim kurgu kitapları ve filmelri olayı çok canlı ve belki de doğru resimliyorlar;lav ve kayalardan oluşmuş,gri, tümüyle kısır,hiç yeşili olmayan manzaralar,patlayan yanardağlar,sivri dağ tepeleri,buharlaşan denizler,alçak bulutlar,arada çakan şimşeklerle gürültüyyle parçalanan ve sürekli yağan yağmurlar. Herhangi bir canlı tarafından görülmemiş ve duyulmamış olaylar. Kuşkusuz bu, sizin ve benim için çok sefil bir ortam olurdu. ÜAma yaşamın başlangıcı için iyi bir düzendi. Herşeyi harekete geçirmek için gerekenler şunlardı: 1. Ilık bir ortam 2. Çok miktarda su(s:38) 3. Gerekli atomların kaynakları/karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor) 4. Enerji kaynağı. Su ve ısı, sorun değildi. Dünya soğurken, milyonlarca yıllık yağmur okyanusları doldurmuş hala sıcak olan Dünya bu okyanusyarı ısıtmıştı. Şimşekler bol bol enerji sağlıyorlardı. Bulutlar aralandığı sıralarda da Güneş’ten ulraviyole ışınları geliyordu(Bu ışınlar o zaman şimdi olduklarından çok daha güçlüydüler, çünkü atmosferimizi sarran ozon tabakası henüz oluşmamıştı. Ozon, yeryüzünde bitki yaşamının sonucu olarak yavaş yavaş birikmiş bir oksjijen tabakasıdır. Bu tabaka ultraviyole ışınlarını geçirmez). Bu koşullar;kuşkusuz başlangiçta,en basit birimlerin,bilgi zincirlerinin (DNA) ve hücre maddesi zincirlerinin (protein) oluşmasi için yeterince basitti. Ama zincirlerimiz olmadan önce halkalarimizin olmasi gerekir. Önce DNA nükleotidleri ve proteinlerin amino asitleri oluşmalidir. Bildigimiz gibi, bu halkalar ufak moleküllerdir. Bunlar, karbon, hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor elementlerinin kimyasal olarak baglanip düzenlenmeleriyle oluşurlar. Basit Moleküllerin Doğuşu Öyleyse işte senaryomuz: Deniz suyunda erimiş karbon,hidrojen,oksijen,nitrojen ve fosfor içeren basit bileşikler, ultraviyole işinlari ve şimşeklerle sürekli bombardiman edilmiyorlar. Bu arada bir kismi kalici ve dengede olan,degişik kombinasyonlara da zorlaniyorlar. İşlem yüz milyonlarca yıl boyunca sürerken,denz, elemanlarının değişik kombinasyonları yönünden giderek zenginleşiyor. Yeni moleküller,bu arada nükleotidler ve amino asitler birikiyor. Sonunda denizin son derece bol ve bütün yeni molekül(s:39) çeşitlerini içeren koyu bir çorbaya dönüştüğüü bir zaman geliyor. Zamanın Önemi Sözkonusu süreçte zamanın önemini kavramak için biraz duralım. Zaman ne kadar uzun olursa bir şeylerin olması da o kadar olasıdır. Kimyasal tepkimeler için de bu doğrudur. Zaman sınırlaması olmazsa,yeterince uzun süre beklenirse en olanaksız tepkimeler gerçekleşebilir. Eğer bu tepkimelerin ürettikleri bileşikler kalıcı (dengeli) iseler, deniz suyunun nisbeten değişmez maddeleri haline geleceklerdir. İçinde canlı Olmadığı için Çorba Varlığını sürdürebilir Şimdidenizin çorba gibi olma düşüncesi size aşiri görünebilir. Bunun bugünkü deneylerimizle karşilaştiralabilecek hiçbir yani yoktur. Böyle zengin bir oluşumun birikmesi,canlilar onu hemen yiyip biterecegi çin bugün belik de olanaksizdir. Bakteriler ve diger açgözlü yaratiklar şimdi çok kalabaliklar ve ne zaman iyi bir besin kaynagi belirse,hemen onu tüketiyorlar. Kaynak kuruyana kadar üreyip sayilarini arttiriyorlar. Görüyorsunuz ki eskiden yaşam olmadiggi için okyanuslar çorba gibi olabilirdi. Eski Olayların Laboratuvardaki Benzerleri Aslında,anlattıklarımız hiçbir zaman kanıtlanamayacak bir hipotez. Yine de biz,laboratuvarda bunların olabileceğini gösterebiliriz,Eskiden olduğu öne sürülen koşulların laboratuvarda istenen tepkiyi sağlaması kuşkusuz olanaklıdır. Üç milyar yıl önce denizde bulunduğu (s: 40) düşünülen basit bileşikler bir cam kapta suda eritilebilirler. Kap, şimşekylerin enerji katkısını sağlamak üzere bir elektrik kaynağına bağlanır. Ssitemin bütün parçaları hiçbir canlı hücre olmadığından emin olabilmemiz için önceden sterilize edilir. sonra kaptakilerin bir süre pişmesi için elektrik verilmeye başlanabilir. sonunda kap açılıp içindekiler incelenir. Bu deneyin yapılmış olduğunu ve sonucun tümüyle inandırıcı olduğunu sevinerek söyleyebilirim. Hem nükleotidler hem amino asitler beş elementten bu şekilde oluşturulabildiler. yani yaşam zincirlerinin halkaları, deniz benzeri bir ortamda şimşikleri enerji kaynağı olarak kullanılmasıyla üretildi. Zincir Moleküllerinin Doğuşu Bundan sonraki adım,açıkça görülüyor ki halkaları,DNA gibi ve protein gibi zincirler oluşturmak için birleştirmektir.İlkel koşulların laboratuvarda yapılmış benzerlerinin,halkaların oluşumu aşamasını sağlamasına bakarak,çalışma ilerletilirse halkaların zincir biçiminde eklenebileceğini de düşünmek akla yakındır. Nitekim kısa zincirlerin oluştuğunu gröüyoruz. Basit kimyalarıyla bugünün DNA’larına ve proteinlerine benziyorlar. Yined hatırlayalım, bu deneyler yalnızca oylabileceğini gösterir, ne olduğunu değil. Durum, Thor Heyerdahl’ın Polinezya Adaları halkının Güney amerika’dan batıya yelken açarak, şimdiki yurtlarını buldukları savını kanıtlamaya çalışırken kaşılaştığından farklı değil. sal üzerinde aynı yolculuğu başarıyla yaparak,yalnızca polinezyalıların gerçekten bu yolculuğu yaptığını kanıtlamış olmadı, benzer taşıt kullanan herhangi birinin de aynı işi yapabileceğini gösterdi(s:41) Bir Hücreye Doğru Bu noktadan sonra,hücdreyi daha çok tanımak için beş önemli adıma daha göz atabiliriz. Hücrenin ikiye bölünmesi DNA’nın ikiye bölünmesi Zarlar Çift zincirli DNA Yapısal proteinler Enzimler tek zinciril DNA Proteinler Yağlar Nükleotidler Aminoasitler karbon, hidrojen,oksijen, azot(nitrojen) ve fosfor 1. Enzimlerin ortaya çıkması Enziler, hücre içindeki bütün kimyasal tepkimeleri hızlandıracak özel protein molekülleridir. Bugün canlı hücre;herbiri kenid özel işini yapan, besin maddelerini parçalayan,besinden enerji üreten, basit moleküllerden zincir yapımını kolaylaştıran ve sayısız başka işler yapan binlece enzim içerir. Olayların denizdeki başlangıt çağlarında yavaş gelişimleri, ancak enzimlerle hızlandırılabilirdi, İlk enzimler, raslatısal olaramk birbiren eklenmiş kısa aminoasit zincirleri olsa gerek. Tekrar tekrar “deneme-yanılma”yla bu kombinasyonların bazıları; birtakım reaksiyonları hızlandırabilecek,yalnız kenidlerine özgü bir yeteneği elde etmiş olmalılar.(s: 42) 2. DNA’nın çift Kat oluşu. Okyanuslar boyunca DNA zincirinin rasgele eklenen nükleotidlerle yavaş yavaş uzamasini gözünüzün önüne getirmeye çaliştiginzda baszi anlamli diziler oluşcaktir.Burada “anlamli”, birkaç yeni ilkel proteini yapmak için gereken bilgiyi içermek olarak kullanilmiştir. Bunladan bazilari, yararli enzimler veya önemli yapilarin parçalari olacktir. Basit bir çift kat halinde birleşme bunu sagladi. birbiren sarilmiş ipliklerin zarar görmesi,ayri ayri tek başlarini olduklari zamandan daha az olasiydi.Dahasi, çift kat olmak,DNA’nin üremesi için gereklidir. 3. DNA’nın Çoğalması Bu, çift sarmal DNA zincirindeki her ipliğin,kendisini tıpatıp bir kopyasını yapması,sonuçta ikinçci bir çift sarmalın(s:43) oluşması demektir. son erece basit ve zarif olan bubişlem,bir halatın çözülüp ayrılışı gibi iki zincirin birbirinden ayrılmasıyla baş

http://www.biyologlar.com/evrim-konusunda-ilk-dusunceler

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

B5 Vitamini

B5 VİTAMİNİ: Pantotenik Asit Pantotenik Asit olarak da adlandırılan B5 vitamini hem hayvansal hem de bitkisel kaynaklarda bulunabildiğinden Yunanca "heryer" anlamına gelen "pantos" sözcüğünden kökenini almıştır. Vücutta depolanmayan ve suda eriyen bir vitamindir. Yararları: Depresyonla savaşmakta olan faydasının yanı sıra mide bağırsak sisteminin normal çalışmasına yardımcı olur; kolesterol, D vitamini, kırmızı kan hücreleri ve antikorların üretimi için gereklidir. Normal büyüme ve gelişmeyi destekler. Yiyeceklerin enerjiye dönüştürülmesine yardım eder. Birçok vücut materyalinin sentezine yardımcı olur. Böbrek üstü bezinin fonksiyonunu destekler, enerji metabolizmasında gereklidir. Çeşitli böbrek üstü bezi hormonları, steroidler ve kortizonun oluşumunda hayati rol oynadığı için antistres vitamini olarak da tanımlanır. Ayrıca şunlara iyi gelir: yara iyileşmesi, stress, depresyon, alerji, alkolizm, karaciğer sirozu, kabızlık, yorgunluk, mide ülserleri, osteoartrit, romatoid artrit vs… Hangi besinlerde bulunur? Dana eti, karaciğer, balık, tavuk, yumurta, peynir, fasulye, tüm tahıllar, hububatlar, karnabahar, bezelye, avakado, patates, mısır, kuru yemişler de bolca bulunur. Eksikliği nelere yol açar? Doğrudan B5 vitamini eksikliğine bağlı insanlarda oluşan hiçbir hastalık belirtilmemiştir. Bunun sebebi her türlü besinde bolca bulunmasıdır. Ancak B5 vitamini eksikliğine bağlı bazı belirtilerin oluşabileceği kanıtlanmasa da varsayılmaktadır. Bunlardan bazıları şunlardır: sinir harabiyetleri, solunum problemleri, cilt problemleri, artrit, alerji, doğumsal bozukluklar, zihinsel yorgunluk, baş ağrısı, uyku bozukluğu, kas spazmları, kramplar.

http://www.biyologlar.com/b5-vitamini

B6 Vitamini

B6 VİTAMİNİ: Pyridoxine Pyridoxine olarak da adlandırılan B6 vücutta depolanmayan ve suda eriyen bir vitamindir. Diyetle veya ek vitamin olarak mutlaka alınmalıdır. Üç farklı formu vardır. Alkol, aldehit ve amin. Hayvansal ve bitkisel besinlerde düşük yoğunlukta bulunur. Yararları: Vücutta diğer birçok vitaminden daha fazla hayati fonksiyonları destekleyici rol oynar. Karbonhidrat, yağ ve protein metabolizmasında yer alır. Hormonlar, kırmızı kan hücreleri, sinir hücreleri ve enzimlerin oluşumunda rol oynarlar. Ayrıca B6 vitamini iştahımızı, ağrıya karşı duyarlılığımızı, uyku düzenimizi, ruh durumumuzu etkileyen serotonin adlı maddenin yapımında da etkili olmaktadır. B6 vitamini bağışıklık sistemini güçlendirir, kolesterol birikimine engel olarak kalbi korur, böbrek taşı oluşumunu engeller. karpal tunel sendromu, adet öncesi gerginlik sendromu, artritler, alerjiler, geceleri oluşan bacak kramplarının tedavisinde de kullanılır. B6 vitamini birçok enzimin oluşumuna katılır. Örneğin, demirin hemoglobin yapısına katılmasını sağlayan enzimlerin içinde de bulunurlar. Ensefalopati ve polinevrit gibi nörolojik hastalıkların tedavisinde B6 vitamini etken madde olarak kullanılır. Hangi besinlerde bulunur? Başlıca Vitamin B6 kaynakları arasında muz, avakado, tavuk eti, patates, ıspanak, bezelye, bira mayası, havuç, yumurta, balık ve bütün hububatlar gelmektedir. Tavuk, balık, ıspanak, patates, muz, kepekli ekmek, kuruyemiş diğer önemli kaynaklarıdır. Eksikliği nelere yol açar? B6 vitamini eksikliği son derece enderdir. Bu durumda deri, sindirim sistemi ve sinir sistemi rahatsızlıkları ortaya çıkar. Dudak ve dil çatlaması, egzama gibi fiziksel belirtiler görülür. B6 vitamini eksikliğinde ani uykusuzluk ve santral sinir sisteminin çalışmasında bozukluklar oluşmaktadır. Eksikliğinde depresyon, kusma, anemi (kansızlık), böbrek taşları, dermatitler, uyuşukluk, bağışıklık sisteminin zayıflamasına bağlı olarak sık hastalanma görülebilir. Yeni doğanlarda B6 vitamini eksikliğine bağlı olarak aşırı sinirlilik, huysuzluk; bazende kasılma nöbetleri görülebilir.

http://www.biyologlar.com/b6-vitamini

Bitki Kök Tipleri ve Özellikleri

Bitki Kök Tipleri ve Özellikleri

Bazı bitkiler neden çiçek açarlar? Kendi açımızdan baktığımızda bu soruya güzel görünmek, güzel kokmak cevabı verilebilir. Ancak bu nedenler gerçek cevap değildir.

http://www.biyologlar.com/bitki-kok-tipleri-ve-ozellikleri-odev-ariyorum

İNSANLARDA HIDATIDOSIS'IN BULAŞMA YOLLARI:

I. Enfekte dışkının gıda ya da sularlar alınması (çiğ yenen sebze, meyve vs.) II. Enfekte toprak veya kumlarla oynayan çocukların ellerinin enfekte köpek dışkısıyla bulaşması ve ellerin yıkanmadan ağza götürülmesi III. Köpeklerin sevilmesi sırasında köpek türlerinde bulunan yumurtaların ele bulaşması IV. Enfekte köpek dışkısının toz haline gelerek, içindeki yumurtaların rüzgarla yiyeceklere bulaşması ya da insanların ağız veya burunlarından girmesi V. Bazen sineklerin enfekte dışkılara konarak oradaki yumurtaları vücutlarıyla yiyeceklere taşımaları Canlı köpekte parazitin varlığını ortaya koymak için; Aracoline hydrochloride 1-2 mg/kg verilir. Dışkıda parazitler (gebe halka) büyüteçle aranır. İnsanda; karaciğerde.......sarılık, sindirim bozukluğu (ishal, iştah azalması) akciğerde..........kronik bronchopneumoni kalpte................kalp yetmezliği beyinde.............encephalitis kemikte.............iskelet bozukluğu, topallık, spontan kemik kırılması görülürken, vurma, çarpma, düşme nedeniyle kistlerin patlaması sonucu sekonder kist oluşumu, hafif allerjik reaksiyonlar ya da anaflaktik şok şekillenebilir. Tür: Echinococcus multilocularis (alveolaris) Son konak: Tilki, kurt, köpek, kedi Ara konak: Tarla fareleri ve diğer kemiriciler Yerleşim: Olgunları ince barsaklarda, larvaları ara konakların çeşitli organ ve dokularında® Ø Karnabahar görünümünde Ø Kesit yapıldığında süngerimsi Ø Çok bölümlü, bölümler arası bağlantılı Ø İçindeki sıvı jelatinimsi Ø Yayılışı konakçı reaksiyonuna bağlı Prepatent süre: 6-8 hafta Morfoloji: 1-2 x 3-7 mm (daha da küçük olabilir). 3-5 halkalı. Son halkanın büyüklüğü vücudun geri kalanından kısa. GA anteriorda. Ovarium üzüm salkımı biçiminde. Yumurtaları Taenia yumurtası özelliğinde. Ø İdeal son konak tilki ve ideal ara konak tarla faresidir. Biyoloji: Genellikle sylvatic (yabani) gelişim gösterir. İnsanlar tilkilerin dışkısı nedeniyle enfekte olabilir. Yayılışı: Türkiye'de olgunu tilkilerde bildirilmiştir. Larvası da insanlarda görülmüştür. Sığır ve mandalarda görülüp görülmediği hakkında bir bilgi yoktur. ECHINOCOCCUS İLE MÜCADELE: - Enfekte köpekler sağaltılmalı (5,5 haftada bir) - Sahipsiz köpekler imha edilmeli - Mezbaha artıkları yok edilmeli (köpeklerin yemesi önlenmeli) - Kaçak kesimler önlenmeli - Kurban bayramında kesimler usulune uygun yapılmalı (artıklar gömülmeli) - Hastalık tanıtılmalı (halkın kültürü ve ekonomik durumu ile ilgili olarak radyolarda, Tvde, okullarda, köylerde...) Tür: Dipyllidium caninum Son konak: Karnivorlar. Ara konak: Bit ve pireler Yerleşim: İnce barsaklar Morfoloji: 20-50 cm. Halkalar salatalık ya da kavun çekirdeği görünümünde. Rostellumda 3-4 sıra halinde çengel vardır. Çengeller gül dikeni biçimindedir. Halkalarda 2 tane genital organ takımı olduğundan mikroskopta bakıldığında petek görünümünedir. Dışarıya atılan halkalar kontraksiyon halinde olduklarından büzüşürler ve boncuk gibi görünürler. Yumurtalar (2-20 adet) kokon içindedir. Biyoloji: Ara konakta cysticercoidler gelişir. Hayvanlar bit ya da pireyi yerse veya insanlar tesadüfi olarak bunları alırsa enfestasyon şekillenir. Bitte gelişme 1 ay sürerken bu süre pirede birkaç ayda tamamlanır. Prepatent süre 2-3 haftadır. Semptom: Çok sayıda parazit ishal, zayıflama ya da sinirsel bozukluklara (konvulsiypn, epileptik nöbet, kusma) neden olur. Arıca hareketli halkalar,irritasyon sonucu anuste kaşıntıya, kaşınan hayvanın sürtünmesi sonucu da anal bez yangısına neden olabilir. Tedavi: Hem şeride hem de bit ya da pireye karşı tedavi uygulanmalıdır. Tür: Dipyllidium nölleri Son konak: Karnivorlar Yerleşim: İnce barsaklar Morfoloji: 4-5 cm. Rostellumda 3-4 sıralı çengel vardır (öndekiler çengel, arkadakiler gül dikeni).Yumurtalar tek başlarına bir kokon içinde bulunurlar. Biyoloji: J.pasqualei'ye benzer. Tür: Joyeuxiella pasqualei Son konak: Kedi ve diğer karnivorlar. Ara konak: Kaprofaj böcekler. Kertenkele paratenik ara konaktır. Morfoloji: 20-30cm. Rostellumda 16 sıra çengel vardır (gül dikeni biçiminde). Yumurtalar tek başlarına bir kokon içinde bulunurlar. Biyoloji: Prepatent süre 83 gündür. Tür: Joyeuxiella echinorhyncoides Morfoloji: Rostellumda 25 ya da daha fazla çengel sırası vardır. AILE MESOCESTOIDAE Tür: Mesocestoides lineatus Son konak: Köpek, tilki, nadiren kedi. Ara konak: I. kaprofaj böcekler (cysticercoid) II. amphibia, sürüngen, kanatlı, kedi,köpek Yerleşim: Olgunları ince barsakta, larvaları göğüs/karın boşluğunda Morfoloji: 0,5-2,5 m x 3 mm. GA halka ortasında. Biyoloji: Prepatent süre 16-20 gün. Karnivorlar hem son konak hem de II. ara konak olabilirler. Larvalarına tetrathyridium denir. (Tetrathyridiım elongatum, Dithyridium elongatum(Bailieti)). AILE TAENIIDAE Tür: Taenia solium (silahlı cestod) Son konak: Olgunları insanlarda Larvaları domuzda (Cysticercus cellulosae) Morfoloji: 2-5m X 8-12mm. Scolex'te 4 tane çekman vardır. Rostellumda 2 sıralı çengeller vardır. Her halkada 40 000 yumurta bulunabilir. Yumurtalar kalın kabukludur, kabukta redial dizilimli çizgiler vardır. 3 çift çengel taşır. Çapı 40m'dur. Biyoloji: Uzun ömürlü parazitlerdir. Tedavi edilmezlerse 25 yıl kadar yaşayabilirler. Enfekte insan dışkısı ile yumurtalar dışarı atılır. Domuzlar yumurtaları alır. Yumurtalar barsakta açılır, onkosfer serbest kalır. Dolşıma geçip, başta çizgili kaslar (kalp, dil, diyafram, ön ve arka bacak kasları) olmak üzere akciğer, karaciğer, böbrek ve beyinde Cysticercus cellulusae'ler gelişir. İnsanlar sistiserkli domuz etini çiğ/az pişmiş olarak yediklerinde enfekte olurlar. Praptent süre 1.5-2 aydır. Patojenite: Olgunları insanlarda sancı, kronik hazımsızlık, konstipasyona neden olur. Larvaları domuzda genellikle kilinik belirti göstermes. Dil felci, kasılmalar, burun bölgesinde duyarlılığa nedne olabilir. Önemi: Cysticercus cellulosae'lar insanlarda gelişebilir. 1. Enfekte kişiler hijyen kurallarına uymalıdır. 2. Otoenfeksiyon (ters barsak peristaltiği ile) önemlidir. İnsanlarda derialtı, göz, beyin, kalp ve kaslarda sistiserkler gelişebilir. Yayılış: Amerika ve Avrupa'da sorun değildir. Geri kalmış ülkelerde önemlidir. Türkiye'de domuz eti yenmediğinden pek sorun değildir. Tür: Taenia saginata (silahsız cestod) Son konak: Olgunları insanların barsağında Larvaları sığırların çizgili kaslarında Morfoloji: 4-10m 8-15mm. Rostellum ve çengel taşımaz. Halk arasında "abdest bozan şeridi" olarak bilinir. Her halkada 100 000 kadar yumurta bulunur. Larvaları Cysticercus bovis'tir. Sığırlarda iri bezelye büyüklüğünde, dil, boyun, kalp, diyafram ve m.masseterica'da, omuz ve but kaslarında yerleşir. Enfektif kalma süresi 6-7 aydır. Biyoloji: Enfeste insan dışkısıyla yumurtalar dışarı saçılır. Sığırlar otlarken yumurtaları alırlar. Sindiirm sisteminde serbest kalan onkosfer dolaşım ile kas ve organlara taşınır. 4 ayda sistiserkler gelişir. İnsanlar sistiserkli çiğ/az pişmiş sığır etini yediklerinde enfekte olurlar. Patojenite: Olgunları insanlarda açlık hissi, karın ağrısı, diare, seyrek olarka kolit ve apandisit. Larvaları insanlarda genellikle klinik belirti yapmaz. Kaslarda zayıflık, sertlik, salivasyon artışı, iştahsızlık görülebilir. Larvalar insanlarda seyrek olarak gelişebilir. Teşhis: İnsanlarda olgunları - dışkıda halka - dışkı bakısında yumurta Sığırda larvalar - ancak kesim sonrası Koruma: 1. etler iyi pişirilmeli 2. enfekte kişiler sağaltılmalı 3. mezbaha kontrolleri iyice yapılmalı 4. kaçak kesimler önlenmeli 5. kanalizasyon tertibatları tam olmalı 6. sistiserkli etler başka türlü değerlendirilmelidir. a. 57°C'de sistiserk ölür (iç ısı) b. -3°C'de 3 gün c. -8°C'de 4 saat d. -15°C'de 2 saat e. -30°C'de 30 dk. 7. pastırma, sucuk, çiğ köfte usulune uygun olarak hazırlanmalıdır. Yayılışı: T.saginata %1-2 İzmir, %18 Ankara Cysticercus bovis %1-2 İstanbul, %25-30 Doğu ve Güneydoğu Tür: Taenia hydatigena Son konak: Köpek, kedi, tilki gibi karnivorlar. Ara konak: Rum., maymun (omentum'da, mesenterium'da) Morfoloji: 5mm X 70 cm boyutlarındadır. Rostellum'da iki sıra çengel vardır. Larvası Cysticercus tenuicollis 7-8cm çaplıdır. Üzüm salkımı gibidir. Biyoloji: Enfekte köpek dışkısı ile yumurta saçılır. Ara konaklar otlarla yumurtayı alır. Sindirim sisteminde serbest kalan onkosfer dolaşım ile karaciğere gelir. Karaciğer parankiminde 1-1.5 ay boyunca göç geçirir. Karaciğer kapsülünü delip peritona düşer. Önemi: Olgunları patojen değildir. Karaciğerde göç geçirenler hepatitis cysticercosa'ya neden olurlar. Hastalık akut fasciolosise benzer. Karaciğerin üzeri fibrin membranlarla kaplıdır. Karın boşluğunda kanlı bir sıvı vardır. Yayılış: Türkiye'de yaygındır. Tür: Taenia pisiformis Son konak: Olgunları köpek, kedi , tilki gibi karnivorlar. Larvası (Cysticercus pisiformis) tavşan ve diğer kemirgenlerde. Yerleşim: Kistler omentum, mesenterium ve diğer seröz zarlar üzerinde yerleşir. Bezelye büyüklüğünde, salkım biçimindedir. Tür: Taenia ovis Son konak: Olgunları köpek ve tilkilerde. Larvası Cysticercus ovis koyun ve keçilerde kalpte (pericardium altında), diyafram ve kaslarda. Tür: Taenia krabbei Son konak: Köpek Ara konak: Ren geyiği-_Cysticercus tarandi Yerleşim: İnce barsak Tür: Hydatigera taeniaformis Son konak: Kedi Ara konak: Kemirici-_Strobilocercus fasciolaris Yerleşim: Kedi-ince barsak, kemirgen-karaciğer Tür: Multiceps multiceps Son konak: Köpek ve diğer karnivorlar Ara konak: Rum., sus, nadiren insanlar_Coenurus cerebralis Yerleşim: Köpek-ince barsak, ara konak-MSS Klinik: Durgunlık, yemden kesilme, kilo kaybı, başı dayama arzusu, körlük, irtibatsızlık, kendi etrafında dönme Teşhis: 1)klinik belirti 2)çoban usulu 3)oftalmoskopla kontrol (fundus'ta optik dejenerasyon) Looping ill, listeriyoz, cerebrospinal nematodiasisle karıştırılabilir. Tür: Multiceps gaigeri Son konak: Köpek Ara konak: Rum_Coenurus gaigeri Yerleşim: Köpek-ince barsak, rum.-MSS Tür: Multiceps serialis Son konak: Köpek, tilki Ara konak: Tavşan-_Coenurus serialis Yerleşim: son konak-ince barsak, ara konak-subkutan ve intramusküler bağdoku Ayrım: M.gaigeri'den daha küçüktür. 4-5mm çaplıdır. Scolex'ler merkezi bir noktadan sıralar halinde çıkar. Ana kistten iç ve dış ikincil kistler gelişebilir. Yayılış: Olgunları köpeklerde bildirilmiştir (%2). Larvaları koyunların budunda, keçilerin de deri altında görülmüştür. Teşhis: Halkaları ve yumurtaları görülür. Sindirim ve sinir sisteminde bozukluklar görülür. Sağaltım: İlaçlar ara konaklarda etkili değildir. Carnivora tedavi edilmelidir. Carnivora'da şerit enfestasyonları: Taenia, Dipyllidium, Mesocestoides, Hydatigena, Joyeuxiella, Diphyllobothrium İlaçlar: Niclosamide (Şeridif, Tenyavet, Mansonil, Yomeson_hayvan ilaç kullanılmadan önce 12 saat kadar aç bırakılmalıdır. Etkisi, parazitlerde felç yapmasıdır ama kullanımdan önce konstipasyon olmamalıdır) Praziquantel (Droncit_1 aydan küçük köpeklerde kullanılmaz) Fenbendazol (Panacur) Nebendazol (Telmin)

http://www.biyologlar.com/insanlarda-hidatidosisin-bulasma-yollari

Bitki Fizyolojisi Bölüm 1

Fizyolojinin başlangıçı tohumun çimlenmesiyle başlar.Çünkü bitkilerin hayat devreleri spor ya da tohum faaliyetleriyle başlar.Çimlenme embriyodan ekolojik isteğe göre optimum koşullarda normal bitki yapılarını oluşturma yeteneğidir.Bir tohum gömleğinden radikula belirmesi çimlenmenin en önemli kısmıdır.Bu devrede sert koruyucunun engel olmaktan çıkarılması esnasında ise bir çok fizyolojik olayların başlamasıdır.Çünkü buradaki fizyolojik olayların sonucunda hücre bölünmeleri başlayıp tohumda büyüme dolayısıyla hacminde artma olacaktır.O halde radikula belirmesinden itibaren(çimlenmenin başlangıcı) henüz ayrıntısı bilinmeyen biyokimyasal(Fizyolojik) olaylar meydana gelmekle beraber bu olayların en önemlisi solunumun artmasıdır.Bu durumdan sonra çimlenmede 2. derecedeki metabolik aktivite enzim aktivitesinin artmasıdır.Burada faaliyet gösteren enzimlerin bir kısmı önceden tohumda vardır,bir kısmı da hücre tarafında sonra üretilmektedir.Bütün bunlar bize çimlenmeyle metabolik faaliyetlerin başladığı ve hücre için ihtiyacı olay her şeyi üretebildiği fikrini vermektedir.Örneğin çimlenme esnasında tohumda üretilen amilaz enzimi depo maddelerinin parçalanmasında önemlidir.Ayrıca RNA-az ve proteolitik enzimlerde çimlenme sırasında üretilen enzimlerdir.Tohum çimlendikten yaklaşık ½ saat sonra ,bu kez protein sentezinin aniden arttığı görülmektedir.Çünkü çimlenmeden yarım saat sonra mevcut hücrede polizomların sayısı aniden artar.Hücrenin bir iskeleti vardır ve hücrede bir bölgeden bir bölgeye geçiş kolay değildir.Hücrede proteinlere az ihtiyaç olduğu zamanlarda Ribozomda üretilen protein yeterliyken hücre tam inhibitörle karşılaştığında bu yeterli olmamaktadır. Çünkü hücredeki bu zehrin dışarı atılması için daha enzime ve proteine ihtiyaç olduğundan ve bunu da ribozomda üretilen protein yeterli olmadığından dolayı polizomlardaki protein üretimi aniden artar. Mevcut enzimler ve bunların aktivitelerindeki artış su alıp turgorunu artıran ve buradaki reaksiyonların endosperme doğru hareketlerini de beraberinde getirir. Endospermdeki besinler parçalanıp eritilerek embriyonun beslenmesi için aktive edilir. Bir tohumun hem çimlenmeden önce hem de çimlendikten sonra biyolojik polimerler tarafından deneye tabii tutulursa çimlendikten sonra bunların atıldığı görülür.Söz konusu azalma çimlenmenin ilk evrelerinde maksimumdur (Bölünme o devrede fazla olduğu için). Tohumda fizyolojik faaliyetlerin gerçek anlamda başlayıp normal bir çimlenme olması iki faktöre bağlıdır.Bunlar: • İç Faktörler: 1. İç faktörün asıl özelliği tohumun biyolojik yapısı ve ekolojik isteği tarafıdan tayin edilir.Bundan sonraki endospermdeki enzim ve hormonların bozulmamış olması,patikte buna tohumların canlılığını sürdürmesi denir.Bu durumda tohum dormansi durumundadır. 2. Tohumları olgunlaşmış olması 3. Embriyonun yaralanmamış ya da zedelenmemiş olması. 4. Tohum parazitleri ve zararlıları tarafında yaralanmamış olması. 5. Büyüme ve gelişme esnasında oluşacak tohum kabuğunun endospermi koruyacak şekilde güçlü çimlenmeye engel olacak şekilde bir yapı göstermesi gerekir. • Dış faktörler: Dış faktörler tohumun çimlenmesinde iç nedenlere oranla çok daha etkili ve yaygındır.Bu da habitat ve nişin ekolojik koşullarını kapsar.Bunlardan en önemlisi de tohumun çevresinde yeterli nem kullanabilir ve oksijene ulaşması gereklidir.Yukarıdaki faktörler optimum koşullarda olmazsa tohum tohuma geçemez. İç faktörler bazen genel olarak çimlenme için dış faktörler yeterli olsa da uygun olmuyor. Aynı durum bitkilerin diğer organlarında da görülebilir.Ama esasen dış koşullar dikkate alınmadan iç faktörler gelişmeye engel olabilmektedir.O yüzden çevre koşullarının uygun dönemi başlamasına rağmen bir çok tohum çimlenmeye geçmiyor.Bu olaya çimlenme durgunluğu anlamındaki dormansi denir. Tohumda çimlenmenin olmaması her zaman dormansi değildir.Çünkü çimlenme sırasındaki büyüme ve gelişme döneminde çeşitli nedenlerle gerileme olabilir.Dormanisinin doğal ve kültür bitkilerinde spesifik durumları vardır. Doğal bitkilerde yukarıda açıklanan içsel nedenlerle,kültür bitkilerinde ise tohumun derinde kalması,çeşitli engelleyiciler,kimyasal ilaçlar vs. çimlenmeyi engelleyebilir.O yüzden tohum ya da başka bir bitki organındaki pasifliği dormansi olarak nitelendiremeyiz. Çevre koşullarının etkisiyle bir bitki organının gelişmesindeki gecikme daha çok dinlenme hali bu sözcük ile ifade edilir. Sonuç olarak bitkilerdeki her dinlenme dormansi değil,ancak her dormansi bir dinlenmedir.Dormanside yukarıdaki iç nedenlere ilaveten tohum kabuğunun su ve gazlara karşı geçirimsiz olması kabuğun mekanik olarak embriyonun gelişimini engellemesi ve bazı doğal inhibitörlere sahip olmasıdır.Dış etkenlerden çimlenmede rol oynayanlar nem ve suyun etkisi olup bitki dünyası bu bakımdan iki guruba ayrılır.Bunlardan bir grubunun çimlenmesi için toprak nemi yeterlidir.Oysa aynı olay için diğer gruba aktif su gereklidir.Halbuki habitatta her ne kadar toprak suyu ve nem birbirinin tamamlayıcısı ise de hem aktif suyun minimum miktarının azalmasıdır. 1)Su ve Nemin Etkisi:Çoğu bitki tohumunun çimlenmesi için yeteri kadar su gerekmektedir.Ancak bazı tohumlar toprağın su kapasitesi %50 bazılarında %75 olduğunda çimlenir.Tohumları çimlenmesi için niş suyunu %50-75 olmalıdır.Buna rağmen tüm tohumlar tarla kapasitesinde su absorbe edebilirler.buna göre tohumların çimlenme suyunun tarla kapasitesi olduğu söylenir.Kuru topraktaki tohumların suyu emme kuvveti ne kadar fazla olursa olsun aldıkları su şişmelerine yeterli olsa bile ancak kısmen çimlenme sağlanır. Görülüyor ki ortamın osmotik basıncı ile çimlenme şansı paralellik gösterir.Tohumlara sağlanan fazla ve sürekli su çimlenmeyi hızlandırır.Ancak kademeli olmayan sürekli artış sınırlayıcıdır.Genel olarak havada %90 nem olduğunda tohum sadece bundan 2 gün faydalanabilir.Tohumun aktif suyla ıslanması 1-1.5 gündür.Uzayan süre ket vurucu olabilir.Burada tohumun emdiği su enzim faaliyetleri için ortam sağladığı gibi çözünen protein,yağ vs. besin maddelerini embriyonun büyüme noktalarına taşınmasını sağlar. Tohumdaki su alımı kabuktaki hidratasyon suyunda biraz yükselmiş atmosferden alınır. 2)Sıcaklığın Etkisi: Sıcaklığın çimlenmeye özel etkisi tam anlaşılamamasına rağmen su varlığında reaksiyonların başlaması ve hızına,suyun absorbsiyonuna ve tohumun oksijen alımına önemli etkileri olduğu kesindir.Bitkilerde türler arasında olduğu gibi aynı türün diğer bireyleri arasında görülen sıcaklık farkı isteği(niş durumunda) tohumlardan ziyade olgunluk çağında daha kolay belirlenmiş bitki yaşı ile depolama şartlarına bağlanmıştır.Oysa bitkilerin tohumdan tohuma kadar habitatta eko-fizyolojik koşullarda yaşar.Aynı türün bireyleri farklı sıcaklıklardaki habitatlarda yaşabiliyorsa bu onların ekolojik koşullara karşı toleransın sonucudur.Çünkü daima ekolojik koşullar optimum koşullar için gösterilir.Genel olarak serin iklim bitkileri sıcak iklim bitkilerinde daha düşük sıcaklıkta çimlenir.Bu nedenle kozmopolit bitkiler dünyanın %50’sinde yaygındır. Bitkilerin tohum çimlenme anındaki sıcaklık isteğini karmaşık hale getiren yetişme dönemidir.Örneğin,Colchium,Crocus,Muscari,Gagea vs. gibi bitkiler kar tabakası çözündüğü an;Phlomis,Cardus,Carthamus vs.sıcaklık 14-25oC’ye arttığında;Cyclamen,Muscari ve Gagea bazı türleride 8-14oC’de çimlenir.Bu gruplardan ilki ilkbahar geofiti,ikincisi yaz geofitleri, üçüncüsü ise sonbahar geofitleri denir.Genel olarak bir çok serin iklim bitkisi 20oC,sıcak iklim bitkileri35oC’de çimlenir.Bu iki durumdan meydana gelen sapmalar.gece-gündüz arasındaki sıcaklığı farkı çimlenmeye teşvik etmesinden kaynaklanır. 3)Işığın Etkisi:Bilhassa doğal bitkiler çimlenmede ışık gereksinimi bakımından ışığı seven,ışığa ihtiyat duyan ve fazla ışıktan zarar gören şekline üçe ayrılır.Bilhassa tohumda ışığa karşı davranış embriyo sitoplazmasındaki bir foto-kimyasal sistemin fitokrom denen bir pigmenti üretmesinden anlaşılır.Fitokrom pigmenti fotoreversibl(Dönüşebilen ışıkları emebilen) olduğu için çimlenmede iş yapan eko-fizyolojik olayların ışıkta ya da karanlıkta olduğuna karar veren metabolik kontrol düğmesidir.Örneğin fitokrom kendisi ışıkta çimlenen karanlıkta çimlenmeyen tohumlar için özellikle kırmızı ışığı emerken,bunun tersinde ışık emilimini engeller.Dolayısıyla bu metabolik anahtar alınacak ışığın miktarını ayarladığı için bitki dünyasında çok ışık kullanan(uzun gün bitkileri),az ışık kullanan(kısa gün bitkileri) ve sadece difüz ışık kullanan(gölge bitkileri)şeklinde üçe ayrılır.Çimlenmede etkin olan en önemli faktör ise vernalizasyon olayıdır.Deneysel çalışmalar çimlenmenin sadece ışıkla değil düşük sıcaklık periyodu ile ilgili olduğu görülmektedir.Çünkü bu olayla oluşan uyartı sadece soğuk periyotlarda oluşmuştur.Uyarıya neden olan faktörler ise soğuk ve ışığın etkisiyle üretilen ve özel uyarıcı görev yapan vernalin hormonudur.Bu olayın anlamı ilk baharlaştırma ya da düşük sıcaklıkta akımın(indüksiyon) hızlandırılması anlamına gelir. Bitkilerde vernalizasyonun en açık görüldüğü yer vejetasyon konileri ve tohumlardır. Vernalin hormonu hem tohumlarda oluşup embriyo sitoplazmasının metabolizmasında rol oynar hem de vejetasyon konisinden alınan uyartının diğer kısımlara aktarılmasında rol oynar. Olay her bitkide az çok belli bir indüksiyon ısısıyla bu ısının belli bir etkinlik süresi (vernalizasyon süresi)vardır ve türe göre değişir.Buna göre deneyler bitkileri vernalizasyon açısından da obligat ve fakültatif şeklinde ikiye ayrılmıştır.Obligatlar uzun gün bitkileri olup soğuk periyot şarttır.Diğerlerinde çimlenmeyi hızlandırmasına karşın eksikliliğinde de çiçeklenme olabilir.Ancak tohumların tohuma geçmesi garanti değildir. Deneyler tohum halde vernalize edilen türlerin soğuk periyot ihtiyacını fakültatif,fide ve sonraki dönemlerde vernalize edilenlerin ise obligat olması gerektiğini ortaya koymuştur. Örneğin çevremizde gördüğümüz buğdaylar ekimde tarlaya atılır.Su periyodu gelinceye kadar fide olur.Soğuk periyodu öyle geçirir. 4)Oksijenin Etkisi:Çimlenmede tohumdaki besin maddelerinin oksidasyonu içi oksijen gerekmektedir.Çünkü bu katabolik olayla açığa çıkacak enerji embriyonun hayatını sürdürecek en önemli kaynaktır.Burada hücre büyüdükçe embriyo büyür ve oksijen ihtiyacı artar.Çoğu tohumlar kuru iken geçirimsizdir.Fasulye ve bezelye tohumları bu konuda gaddardır.Tohumlar su geçirmeye başladığı zaman oksijen girişi de başlar.Fakat tohumdaki hidratasyon suyu çimlenmeye ket vurucu yöndedir. O halde çimlenmenin gerçekleşmesinde tohumun en az %20 oksijen temas halinde olması gerekir.Doğal bitki tohumları derinlere gömüldüğünde ve oksijen almadığı sürece çimlenmez,fakat hayatta kalırlar.Ekosistemin dengesi için son derece önemli olan tohumlar her durunda sisteme en önemli katkıyı yapmaktadır.Ancak işleme karıştırma,erozyon ya da başka bir yolla toprak yüzeyine yaklaşmada çimlenir.O halde çimlenmede nişin durumu çok önemlidir(tohum yatağı).Nişte nem artınca nem azaldığında bu ikisini birlikte kapsayan topraklar iyidir.Sonuçta yukarıda belirtilen faktörlerin bir arada bulunması halinde nişteki tohumun hava almasıyla kuru ağırlığı %60-100 artarak çimlenir.Olayda en önemli rolü şişme göstermiştir.Yani su metabolizmasıyla ilgili olan olaylar tamamlanmıştır(difüzyon,osmoz). Sonra tohumda depolanmış ilk şekerler suda erir,nişasta ise diastaz enziminin etkisiyle su alarak maltoza dönüşür.Buradaki maltozda maltaz enziminin etkisiyle glikoza çevrilir.böylece glikoz difüzyon-osmoz kuvvetleriyle hücreden hücreye geçerek yeni uyanmaya başlayan fideciğe ulaşır ve orada ilk etapta selüloz ve nişasta gibi maddeleri teşkil eder.Proteinler ise başka enzimlerle aminoasitler ve amidlere parçalanarak fidecik büyümesinde değişik şekilde kombine olarak farklı proteinlerin yapımı için kullanılır.Özellikle yağlı tohumlardaki yağlarda lipaz enzimiyle yağ asitleri ve gliserine parçalanır. Bunlara da çeşitli kimyasal değişikliklerle şeker yağların yapımında kullanılır. Çimlenmedeki fizyolojik faaliyetler ve büyümede kullanılan enerji,solunuma alınan oksijen vasıtasıyla karbonun Karbondioksite,H’nin su haline gelmesiyle(biyolojik oksidasyon) saptanır.Bu nedenle çimlenme halindeki bir tohumda solunum,kuru haline göre yüzlerce kat fazladır.Örneğin 1kg buğday çimlenirken 1 m3 havanın içerdiği oksijenin yarısını kullanır.Böylece solunumla oksijen devreye girince başlayan büyüme ve gelişme olaylarında diğer elementlerde ihtiyaç haline gelir.Tohum,kökleriyle aktif su alımına geçmeden önce ihtiyaç duyduğu en önemli elementler nitratlardır.Çünkü nitratlar tohum fide haline geldiğinde yaprağı oluştururken yapacağı fotosentez olayını düzenlemek için ışığa karşı istek ve hatta tohumdaki çimlenmeyi artırırken vejetatif metabolizmayı da artırmaktadır.Çimlenmede nitratlar sınırlayıcıdır.Çimlenme bittikten sonra büyüme ve gelişme olaylarını 3 temel gruba toplamak mümkündür: 1. Metabolik olaylar fizyolojisi 2. Büyüme ve gelişme fizyolojisi 3. Hareket fizyolojisi O halde madde değişimi olan metabolizmayı metabolizma fizyolojisi diğerlerini ise 2 ve 3. maddeler inceler. 1)Metabolizma Fizyolojisi:Burada bitki hücreleri ve dokuları fiziksel ve kimyasal değişiklerle yönlenir.Su,gaz ve eriyiklerin bitkilerce nasıl alındığını ;bunların bitkilerde hücreler dokular ve organlar arasında nasıl taşındığını;besin ve kompleks bileşiklerin (hormonlar)nasıl sentezlendiğini;büyüme ve gelişme olaylarında ihtiyaç enerjisinin sentezlenen bileşiklerden nasıl sağlandığını;yeni dokuların nasıl yapıldığını ve vejetatif bazı dönemlerinde üreme organlarının teşekkülüne ne zaman başladığını araştıran bir fizyoloji koludur.Bu temel olaylar iki yönde ele alınır: a) AnabolizmaSentez ya da asimilasyon olaylarını gerçekleştiren bu devre bitkilerin değişik yollarla ortamdan aldıkları ham besin maddelerini bünyelerinde yararlı bileşikler yapımı olayıdır.Yani metabolizmanın yapıcı kısmıdır. b) KatabolizmaParçalanma olayları olup bitki biyolojik dinanizmde gerekli enzimce zengin bileşiklerin kullanılması için bileşiklerin parçalanması olayıdır.Yani metabolizmanın yıkıcı kısmıdır. Metabolizma fizyolojisinde en önemli unsur bitkileri oluşturan elementlerdir ve ayrıntılı incelenmeleri gerekmez.İlkel analizle elde edilen sonuçlar metabolik olaylar hakkında zaten yeterli bilgi veriyor.Tüm canlı hücrelerinde olduğu gibi bitki hücrelerinde de su maksimum düzeyde bulunur.Alınan suyun çoğu atmosfere verilir.Bir bölümü dokularda su olarak kalır ve diğer kısmı da değişik bileşikler yapmakta kullanılır.Bitki nişinde suyun az ya da aşırı bulunması gelişimi diğer faktörlere oranla daha fazla etkiler.Su azlığında yeterli turgor sağlanmaz.Hücrelerin büyüyüp gelişmesinde turgor basıncıyla meydana gelen reaksiyonlar sonucu sağlana enerjiye bağlı olduğu için biyolojik dinanizm(BD) minimuma iner.Yine bitkilerde su azlığında yaşlı organlardan gençlere su nakli yapılarak bu ekstrem koşulun önüne geçilir.Su noksanlığında bitkinin ilk kontrolü stomalara müdahale etmektir.Su fazlalığında akuatik bitkiler hariç diğerlerinin gelişimini olumsuz etkiler.örneğin nişte biriken su toksik etkisi yapan maddeleri artırır,solunum için gerekli oksijeni azaltır.Daha da önemlisi bitki topraktan nitratları alamaz.Böylece kök gelişmesi azalır.Bu da genel metabolizma düşüşüne neden olduğundan kök gelişmesi nedeniyle verim düşer.Bitki gevşek yapılı olur ve direnç azalır.Bitkideki su miktarı türe,aynı türün farklı organlarına ,aynı organların günün değişik zamanlarındaki durumuna ve mevsimlere,bitkinin yaşına,toprağın tarla kapasitesine, absorbsiyon transporasyon miktarlarına ve toprağın mineral zenginliğine göre daima değişkendir.Bir çam tohumuyla yapılan deneyde tohum çimlenmeden önce %7 su içerirken, çimlenme esnasında bu miktar %172 artar.Meritemlerde %90 su içeren kök ve yumrularda daha az su bulunur.Bitkilerdeki su kapasitesinin en değişken dönemi günün farklı saatleri ve mevsimleridir.Bu durum tamamen kuru madde artışı ve kuru madde işgalinden dolayı su miktarı azalmasından kaynaklanır.Ama özel olarak günü farklı saatlerindeki değişme ise suyun absorbsiyonu ile transporasyonu ile alakalıdır.Güneşli günlerde sabah erkenden öğlene doğru transporasyonda da artış olur.Bu olayın temelinde sabahın erken saatlerinde bitkinin suyu taşıma güçlülüğü vardır.Yani absorbsiyon yetersizdir

http://www.biyologlar.com/bitki-fizyolojisi-bolum-1

Canlı Sistemlerde Süreklilik

İlk biyoloji bilginleri, hayvanların ya sperma ya da yumurta içinde önceden oluşmuş biçimde bulunduklarına inanıyorlardı. Kari Ernst von Baer'in mikroskoptan yararlanarak, önceden oluşmuş embriyolar bulunmadığını kanıtlamasıyla, embriyobilim doğdu.Kalıtımın araştırılması olan genetik, ilk bulgularını 1866'da yayınlayan Gregor Johann Mendel'le başladı. Mendel'in bezelyelerle yaptığı ayrıntılı deneyler, her temel özelliğin bir çift fiziksel birim (genler) tarafından denetlendiğini ortaya koydu. Biri anne, biri babadan gelen bu birimler (özelliklerin ayrılığı yasası), sonraki kuşağa, öbür çiftlerin dağılımından bağımsız olarak geçiyordu (özelliklerin bağımsız aktarılması yasası). Gen kavramı, 1900'de, Hollanda'da Hugo De Vries, Almanya'da Kari Erich Correns ve Avusturya' da Gustav Tschermak von Seysenegg'in, Mendel'in çalışmalarını yeniden doğrulamalarıyla genişletildi. De Vries'in değşinim (mütasyon) kuramı, modern genetiğin temeli haline geldi. Pierre Paul Roux'nun 1883'teki, hücre çekirdeğinin, hücrenin bölünmesi sırasında katlanan (tıpkı kopyalar üreten) çizgisel düzende tespih benzeri sıralanmış parçalar içerdiği yolundaki düşüncelerine dayandırılarak, kromozom kuramı geliştirildi. XX. yy. başlarında ABD'de Thomas Hunt Morgan, gen kuramına önemli birçok katkıda bulundu. Geoffrey Hardy ile Wilhelm Weinberg'in bir popülasyon içindeki alellerin (1909'da William Bateson'un bir genin almaşık biçimleri için kullandığı terim) sıklığı arasında var olan denge ilişkisini bulmaları, adlarını taşıyan yasanın ortaya atılmasına yol açtı. Genetiğin evrimdeki rolünü, 1937'deTheodosius Dobzhansky, Genetik ve Türlerin Kökeni adlı yapıtında açıkladı. Biyolojinin en yeni dalı olan molekül biyolojisi XX. yy. başlarında Archibald Garrod'un çeşitli hastalıkların biyokimyasal genetiği üstüne çalışmalarıyla başladı. Bir genin bir enzim ürettiği kavramı, 1941'de George W. Beadle ve Edvvard L. Tatum tarafından temellendirildi. Jacques Monod, François Jacob, vb. araştırmacıların protein bireşimi üstündeki çalışmaları (1961), bir gen bir enzim anlayışını, bir gen bir protein biçiminde değiştirdi. 1940 ve 1950 yıllarında nükleik asitlerin işlev ve yapılarının anlaşılmasında sağlanan ilerlemeler, protein bireşiminin aydınlatılmasına önemli katkılarda bulundu. 1953'te James D. Watson ve F.H.C. Crick'in önerdikleri yapısal model, biyolojide bir kilometre taşı oluşturdu; biyoloji bilginlerine, genetik bilginin depo edilmesini ve bir kuşaktan bir sonraki kuşağa aktarılmasını açıklayacak akla yakın bir yöntem sağladı. Molekül düzeyindeki biyolojik süreçlere ilişkin bilgi, aynı zamanda, genetik bilginin doğrudan işlenmesi için teknikler geliştirilmesi olanağını sağladı ve genetik mühendisliği adı verilen dal doğdu.

http://www.biyologlar.com/canli-sistemlerde-sureklilik

Çiçeklerde Tozlaşma

Döllenmenin olabilmesi için, polen tanelerinin herhangi bir araç ile erkek organın başçık(arter) kısmında dişi organın tepecik(stigma) kısmına taşınması gerekir.Bu taşınma olayına tozlaşma adı verilir.Tozlaşma iki tipte olmaktadır.Bunlardan birisi çiçeğin dişi organına aynı çiçeğin erkek organından veya aynı bitkinin başka çiçeğinden çiçek tozu gelerek döllerse buna autogami denir. Bezelye,fasulye,pamuk,buğday,p irinç,domates ve tütün çiçeklerinde bu şekilde tozlaşma görülür. Bir diğer tozlaşma şeklinde ise bir çiçek üzerinde meydana gelen polenler aynı türden başka bir dişi çiçeğin dişi organına gelir ve döllenme olur. Buna da allogomi ve ya heterogomi denir. Bitkilerde çoğunlukla bu döllenme olur. Bunun sağlanması autogaminin önlenmesi içinde aynı çiçekteki erkek ve dişi organlar farklı zamanlar da olgunlaşır. Bazı bitki türlerinin eşey organları farklı yapılışta olup ,dişi organın boyuncuğunun uzunluğu ile erkek organın flamenti boy yönünden farklılık vardır ve autogami kısmen engellenmiş olur. ????: Web Hattı - Türkiyenin En Güncel Forumu www.webhatti.com/showthread.php?t=49183 Bitkilerde bu tozlaşma üç yolla olmaktadır; a)Rüzgar ile(anemofili): Tozlaşma rüzgar aracılığı ile olmaktadır. Bu bitkilerin çiçekleri genellikle küçük ve gösterişsizdir. Periant küçülmüş veya ortadan kalkmıştır. Stigmalar büyük ve dallanmıştır. Polen keseleri çok fazla polen ihtiva etmektedir ve polen taneleri küçük,hafif ve kurudurlar. Kavak,söğüt,ceviz,meşe,buğday ve diğer çayır otlarında bu tozlaşma olmaktadır. b)Su ile(hidrofili):Bazı su bitkilerin de görülür. c)Böcekler ile tozlaşma(emtemofili): Çiçekli bitkilerin büyük bir kısmında tozlaşma böcekler vasıtası ile olur.Bunlardan başlıcaları ;arılar,kelebekler,sinekler ve diğer kın kanatlılardır.Bazı bitkilerde kuşlar tozlaşmayı sağlamaktadır.Bu çiçekler,parlak ve güzel renkleri,ihtiva ettikleri bal özleri sayesinde böceklerin uğrak yeri olmaktadırlar. Bazen böcekler bal özü yerine polen tanelerinden besin olarak istifade ederler. Bir böcek bal özü veya polen tanesi yemek için bir çiçeğe konduğu zaman ,erkek organların başçıklarındaki polen tanelerinden bazıları böceğin dokunması ile yerinden ayrılır ve böceğin tüylü vücuduna yapışır. Bundan sonra böcek bu çiçekten ayrılıp başka bir çiçeğe konunca vücuduna yapışmış olan polenlerde beraber taşınarak çiçeğin stigmasına gelerek tozlaşma sağlanmış olur.

http://www.biyologlar.com/ciceklerde-tozlasma

Türkiye'de tarla ve bahçe bitkilerinin tür zenginliği ve endemizmi

Türkiye,iki önemli Vavilovyan gen merkezinin kesiştiği noktada yer almaktadır:Akdeniz ve Yakın Doğu.By iki bölge tahılların ve bahçe bitkilerinin ortaya çıkışında çok önemli bir role sahiptir.Anadolu kökenli tarım bitkisi türlerinden bazırları şunlardır: Linum sp ., Allium sp. , Hordeum sp. ,Triticum sp. , Avena sp. ,Cicer sp. , Lens sp. , Pisum sp., Vitis sp. , Amygladus sp. , Prunus sp. , Beta sp. , vb. Türkiye'de beş ayrı "mikro-gen merkezi" bulunmaktadır: Trakya-Ege Bölgesi:Ekmeklik buğday, durum buğdayı, Poulard buğdayı, değnek buğdayı, küçük kızıl buğday, mercimek, nohut, kavun, burçak, acıbakla ve yonca. Güney-Güneydoğu Anadolu:Çift taneli buğday(Tiriticum dicoccum), küçük kızıl buğday, Aegilops speltoides, kabak, karpuz, salatalık, fasülye, mercimek, bakla, üzüm asması ve yem bitkileri. Samsun, Tokat, Amasya:Çok sayıda meyve cinsi ve türü , bakla, fasülye, mercimek ve hayvan yemi olarak kullanılan çeşitli baklagiller. Kayseri ve çevresi:Badem, elma, bezelye, meyve türleri, üzüm asması, mercimek, nohut, kaba yonca(alfalfa) ve evliyaotu. Ağrı ve çevresi:Elma, kayısı, kiraz, vişne, yem baklagilleri ve karpuz . Türkiye'de son otuz yıl içerisinde yerel ve ithal soyların kullanımıyla geliştirilen ve kaydedilen toplam tahıl çeşidi sayısı 256'dır ve bunun 95'i buğday, 22'si arpa, 19'u pirinç, 16'sı süpürge darısı, 11'i yulaf ve 2'si çavdar çeşididir. Endemizm oranının oldukça yüksek olduğu Türkiye florası, tıbbi ve aromatik bitkiler açısından da oldukça zengindir.Tıbbi ve aromatik amaçlarla kullanılan bazı önemli cinsleri şöyle sıralayabiliriz:Delphinum sp. , Digitalis sp. , Gypsophilia sp. , Helychrysum sp. , Leucolum sp. , Linum sp. , Liqiudambar sp. , Malva sp. , Matricaria sp. , Mentha sp. , Nigella sp. , Orchidaceae ssp. , Origanum sp. , Pimpinella sp. , Rosa sp. , Salvia sp. , Sideritis sp. ,Teucrium sp. , ve Thymus sp. Ülkemizde iç ve dış mekanlarda kullanılabilen süs bitkileri yetiştirilmekte ve satılmaktadır.Ayrıca karanfil, gül, glayör gibi kesme çiçekler de yetiştirlmektedir.Yılanyastığı, krizantem, sümbül, zambak, nergis ve siklamen üretimi de artmaktadır.

http://www.biyologlar.com/turkiyede-tarla-ve-bahce-bitkilerinin-tur-zenginligi-ve-endemizmi

Bazı canlıların kromozom sayıları

Afrika kirpisi 90 Afrika vahşi köpeği 78 Ağaç sansarı 38 Alg 148 Altın çakal 74 Amerikan porsuğu 32 Amerikan sansarı 38 Amerikan vizonu 30 Antilop 60 Arpa 14 Asya porsuğu 44 At 64 Kızıl tilki 38 Atkuyruğu 216 Aulacantha (protozoa) 1600 Avrupa ağaç sansarı 38 Avrupa kokarcası 40 Avrupa vizonu 38 Avustralya vahşi köpeği(dingo) 78 Aynalı sazan 104 Balıkçıl (sansar türü bir hayvan) 38 Benekli kokarca 64 Bengal tilkisi 60 Bezelye 14 Buğday 42 Çakal 78 Çavdar 14 Çizgili kokarca 50 Çöl tilkisi 64 Deniz yıldızı 36 Domuz 38 Drosophila melanogaster(sirkesineği) 8 Echidna(Kirpiye benzer) 64 Eğreltiotu 1200 Eşek 62 Fare 40 Farekulağı 8 Fasulye 22 Fındık faresi 48 Fıravun faresi 36 Fossa (Madagaskar çakalı) 42 Gelincik 40 Gine domuzu 16 Goril 48 Gri Tilki 66 Güve 62 güvercin 60 hamster 44 Hindi 82 İnek 60 İnsan 46 İri fare 42 Kaba tilki 50 Kaba yonca 16 Kanguru 12 Kedi 38 Kızıl geyik 68 Koyun 54 Köpek 78 Kumru 16 Kurt 78 Kutup porsuğu 42 Lahana 18 Mısır 20 Orman tilkisi 88 Panda 52 Pirinç 24 Platypus(gagalı memeli) 52 Patates 48 Rakun 38 Ren geyiği 70 salyangoz 24 Samur 38 Sırtlan 40 Sivrisinek 6 Siyah ayı 74 Su samuru 38 Şempanze 48 Tavşan 44 Tavuk 78 Tibet tilkisi 36 Tilki 34 Toprak solucanı 36 Turp 18 tütün 48 Uzun kuyruklu kaya kangurusu 22 Vahşi köpek 78 Yabani Tavşan 46 Yeleli kurt 76 Yulaf 42

http://www.biyologlar.com/bazi-canlilarin-kromozom-sayilari

Bilimin doğuşunu ve fizik kimya biyoloji matematik olarak temel biirmler haline dönüşmesini tarihsel boyutta açıklayınız

Ortaçağ sonlarında özellikle İtalya'da, zamanın siyasal istemleri teknolojiye yeni bir önem kazandırdı. Böylece askeri ve sivil mühendislik mesleği doğdu. Leonardo da Vinci bu mühendislerin en ünlüsüydü. Dahi bir ressam olarak insan anatomisini yakından inceledi ve resimlerine gerçeğe çok benzeyen biçimler aktardı. Bir heykelci olarak, zor metal döküm tekniklerini başardı. Sahne yapıtlarının yapımcı ve yönetmeni olarak, özel efektler sağlamak amacıyla karmaşık makineler geliştirdi. Askeri mühendis olarak bir kentin surlarından aşırılan havan topu mermisinin yörüngesini gözleyerek bu yörüngenin Aristoteles'in öne sürdüğü gibi iki doğrudan (eğimli bir çıkış ve ardından düşey düşüş) oluşmadığını belirledi. Leonardo ve arkadaşları doğayı gerçekten bilmek istiyorlardı. Gerçek deneyimin yerini hiçbir kitap tutamazdı ve hiçbir kitap olgular üzerinde egemenlik kuramazdı. Gerçi antik felsefenin nüfuzu kolayca kırılamayacak kadar sağlamdı, ama sağlıklı bir kuşkuculuk da gelişmeye başlamıştı. Eski otoritelerin gördüğü geleneksel kabule inen ilk önemli darbe, 15. yüzyıl sonunda Yenidünya'nın bulunuşu oldu. Büyük astronom ve coğrafyacı Ptolemaios, Avrupa, Afrika ve Asya olarak yalnızca üç kıtanın var olduğunu öne sürmüştü. Aziz Augusti-nus ve Hıristiyan bilginleri de bu görüşü benimsemişlerdi. Yoksa dünyanın öteki tarafındaki insanların baş aşağı yürümeleri gerekirdi. Yenidünya'nın bulunuşu, matematik çalışmalarını da hızlandırdı. Zenginlik ve ün arayışı denizciliğin gerçek bir bilime dönüşmesine yol açtı. Rönesans'ta canlanan düşünsel etkinlikler, antik bilgilerin tümüyle gözden geçirilmesine olanak sağladı. Ortaçağ düşüncesinin temelini oluşturan Aristoteles'in yapıtlarına Platon'un ve Galenos'un yapıtlarının çevirileri ve daha da önemlisi Arkhimedes'in, kuramsal fiziğin geleneksel felsefenin dışında nasıl oluşturulabileceğini gösteren yapıtları eklendi. Rönesans biliminin yönünü belirleyen antik yapıtların başında, Musa'nın çağdaşı olduğu kabul edilen efsanevi rahip, peygamber ve bilge Hermes Trismegistos'a dayandırılan Hermetika gelir. Hermetika yaratılış konusunda insana geleneksel metinlere göre çok daha önemli bir rol veriyordu. Tann insanı kendi suretinde yaratmıştı. Bir yaratıcı olarak ve yaratma sürecinde insan Tann'yı taklit ediyordu. Bunun için de doğanın gizlerini bilmek zorundaydı. Yakma, damıtma ve öbür simya işlemleriyle doğa işkenceden geçirilerek gizleri elde ediliyordu. Başarının ödülü, sıkıntı ve hastalıklardan kurtuluşun yanı sıra sonsuz yaşam ve gençlik olacaktı. Bu düşünce, insanın bilim ve teknoloji aracılığıyla doğaya boyun eğdirebileceği görüşüne yol açtı. Modern bilime temel oluşturan bu görüşün yalnızca Batı'da egemen olduğunu vurgulamak yerinde olur. Doğadan yararlanma konusunda yüzyıllarca geride bulunan Batı'nın Doğu'yu geçmesinde bu yaklaşımın önemli rolü olsa gerektir. Hermetika, aydınlanma ve ışık kaynağı olan Güneş üzerine coşkulu bölümler içerir. Hem Platon'un, hem de Hermetika'mn çevirmeni Floransalı Marsilio Ficino, 15. yüzyılda Güneş üzerine yazdığı incelemede adeta putperestçe hayranlığa varan bir üslup kullanmıştı. 16. yüzyılın başlarında bir Polonyalı öğrenci, İtalya'daki gezisi sırasında bu düşüncelerden etkilendi. Ülkesine döndükten sonra Ptolemaios'un astronomi sistemi üzerinde çalışmaya başladı. Görevli bulunduğu kilisenin yardımıyla, kilisenin gereksinim duyduğu Paskalya ve öteki yortuların tam günlerinin saptanması gibi önemli hesapların yapılmasında kullanılan astronomi gözlem aygıtlarını geliştirmeye koyuldu. Bu genç öğrencinin adı Mikoiaj Kopernik'tir. Fiziğin doğuşu: Yaklaşık yarım milyon yıl önce ilk insanlar, elde yapılmış yalın araçlar kullanıyor ve ateşi biliyorlardı. Bundan 20 000 yıl önce yaşayan Taş devri insanı, mağara duvarlarına resimler yapabiliyor, ok ve yay kullanabiliyordu (günümüzde bile, hâlâ Taş devri teknolojisiyle yaşamını sürdüren topluluklara Taşlanmaktadır). Günümüzden 10 000 yıl önce insanlar, toprağı işlemeye başlamışlardı. Bilimin ilk temel işaretleri ise, bundan 5 000 yıl Önce Babil'de ortaya çıkmaya başladı. Ancak Ortaçağ teknolojisi. Roma teknolojisinden pek farklı değildi; hattâ Romalıların su sistemleri daha iyiydi. Günümüzdeki anlamıyla bilim, XVII. yüzyılda ortaya çıktı. XVIII. ve XIX. yüzyıllarda endüstri devrimi gerçekleştirildi. XX. yüzyılda ise fizik, günlük yaşamda büyük bir yer tutmaya başladı. Günümüzde, bu bilim dalına dayanmayan bir yaşam düşünülemez. Klasik fiziğin temelleri, XVII. yüzyılda, GALİLEİ, KEPLER, BÖYLE, NEWTON, HOOKE, HUYGENS, GUERİCKE, TORRİCELLİ gibi bilginler tarafından atıldı. Günümüzdeki uygarlık düzeyi varlığını, bu temellere borçludur. XVII. yüzyılda, aynı zamanda, felsefe ile fiziğin birbirinden ayrılması da gerçekleşti. XVIII. yüzyıldan önce fiziğe, «doğal felsefe Bilimsel yöntem: Bilimsel yöntem, gerçeğin ortaya çıkarılmasını sağlayan «yanılmaz Neden-sonuç ilişkisi, çağımızda çok açık görünmesine karşılık, her zaman kabul edilmemiştir. Eskiden doğal olayların açıklanması, tanrıya bağlanmaktaydı. Günümüzde fizik, anlayış düzeyimizi biraz daha derine götürmeye ve olayların altında yatan gerçek nedenleri ortaya çıkarmaya çalışmaktadır. Çevrelerindeki olayları kaydeden ilk insanlar İ.Ö. 3000 yıllarında yaşayan Babillilerdi (Mezopotamya). Yazıyı bilen bu insanlar, gökcisimlerinin hareketlerini kataloglara geçirdiler. Aynı dönemde Kuzeybatı Avrupa'da yaşayanlar ise, yazıyı bilmemelerine karşılık, taşları kullanarak, gökcisimlerinin hareketlerini toprak üstünde belirtmeye çalıştılar. Babillilerin ve eski Mısırlıların tuttuğu kayıtlar, Yunanlıların eline geçti. Yunanlılar bunları yeniden düzenleme çabalarına girişti. Mekanik ve statikte bazı ilkol kavramlar (ARKHİMEDES'in banyo deneyi ve kaldıraç yasaları gibi) ortaya kondu. Yunanlıların en büyük katkısı, fiziğin gelişmesinde önemli payı bulunan bazı MATEMATİK ilkelerini bulmalarıdır. İ.S. III. yüzyılda Diophantos bazı fizik temellerini ortaya koymuştur, ama fiziğin bugünkü dayanağını oluşturan cebir daha sonra geliştirilmiştir. Bilimin geliştirilmesi, Yunanlılardan sonra Araplar tarafından yürütüldü. Bazı yeni buluşlar, sözgelimi İbni Heysem'in OPTİK konusuna ve matematik simgelere ilişkin düşünceleri, önceleri İtalya, daha sonra da Kuzey Avrupa'da ortaya çıkan bilimsel anlayışın ilk kıvılcımı oldu. Matematiğin Tarihi Gelişimi Ortaçağ İslâm Dünyası'nda başta aritmetik olmak üzere, matematiğin geometri, cebir ve trigonometri gibi dallarına önemli katkılarda bulunan matematikçiler yetişmiştir. Ancak bu dönemde gerçekleşen gelişmelerden en önemlisi, geleneksel Ebced Rakamları'nın yerine Hintlilerden öğrenilen Hint Rakamları'nın kullanılmaya başlanmasıdır. Konumsal Hint rakamları, 8. yüzyılda İslâm Dünyası'na girmiş ve hesaplama işlemini kolaylaştırdığı için matematik alanında büyük bir atılımın gerçekleştirilmesine neden olmuştur. Daha önce Arap alfabesinin harflerinden oluşan harf rakam sistemi kullanılıyordu ve bu sistemde sayılar, sabit değerler alan harflerle gösteriliyordu. Örneğin için a harfi, 10 için y harfi ve 100 içinse k harfi kullanılıyordu ve dolayısıyla sistem konumsal değildi. Böyle bir rakam sistemi ile işlem yapmak son derece güçtü. Erken tarihlerden itibaren ticaretle uğraşanların ve aritmetikçilerin kullanmaya başladıkları Hint Rakamları'nın üstünlüğü derhal farkedilmiş ve yaygın biçimde kabul görmüştü. Bu rakamlar daha sonra Batı'ya geçerek Roma Rakamları'nın yerini alacaktır. Cebir bilimi İslâm Dünyası matematikçilerinin elinde bağımsız bir disiplin kimliği kazanmış ve özellikle Hârizmî, Ebu Kâmil, Kerecî ve Ömer el-Hayyâm gibi matematikçilerin yazmış oldukları yapıtlar, Batı'yı büyük ölçüde etkilemiştir. İslâm Dünyası'nda büyük ilgi gören ve geliştirilen bilimlerden birisi olan astronomi alanındaki araştırmalara yardımcı olmak üzere trigonometri alanında da seçkin çalışmalar yapılmıştır. Bu konudaki en önemli katkı, açı hesaplarında kirişler yerine sinüs, kosinüs, tanjant ve kotanjant gibi trigonometrik fonksiyonların kullanılmış olmasıdır. Yeniçağ Bu dönem diğer alanlarda olduğu gibi matematik alanında da yeniden bir uyanışın gerçekleştiği ve özellikle trigonometri ve cebir alanlarında önemli çalışmaların yapıldığı bir dönemdir. Trigonometri, Regiomontanus, daha sonra da Rhaeticus ve Bartholomaeus Pitiscus`un çabalarıyla ve cebir ise Scipione del Ferro, Nicola Tartaglia, Geronimo Cardano ve Lodovice Ferrari tarafından yeniden hayata döndürülmüştür. Yapılan çalışmalar sonucunda geliştirilen işlem simgeleri, şu anda bizim kullandıklarımıza benzer denklemlerin ortaya çıkmasına olanak vermiş ve böylelikle, denklem kuramı biçimlenmeye başlamıştır. Rönesans matematiği özellikle Raffaello Bombelli, François Viète ve Simon Stevin ile doruk noktasına ulaşmıştır. 1585 yılında, Stevin, aşağı yukarı Takîyüddîn ile aynı anda ondalık kesirleri kullanmıştır. Bu dönemde çağdaş matematiğin temelleri atılmış ve Pierre de Fermat sayılar kuramını, Pascal olasılık kuramını, Leibniz ve Newton ise diferansiyel ve integral hesabı kurmuşlardır. Yakınçağ Bu dönemde Euler ve Lagrange, integral ve diferansiyel hesabına ilişkin 17. yüzyılda başlayan çalışmaları sürdürmüş ve bu çalışmaların gök mekaniğine uygulanması sonucunda fizik ve astronomi alanlarında büyük bir atılım gerçekleştirilmiştir. Mesela Lagrange, Üç Cisim Problemi'nin ilk özel çözümlerini vermiştir. Bu dönemde matematiğe daha sağlam bir temel oluşturmaya yönelik felsefi ağırlıklı çalışmalar genişleyerek devam etmiştir. Russell, Poincaré, Hilbert ve Brouwer gibi matematikçiler, bu konudaki görüşleriyle katkıda bulunmuşlardır. Russell, matematik ile mantığın özdeş olduğunu kanıtlamaya çalışmıştır. Matematiğin, sayı gibi kavramlarını, toplama ve çıkarma gibi işlemlerini, küme, değilleme, veya, ise gibi mantık terimleriyle ve matematiği ise "p ise q" biçimindeki önermeler kümesiyle tanımlamıştır. Hilbert'e göre ise, matematik soyut nesneleri konu alan simgesel bir sistemdir; mantığa indirgenerek değil, simgesel aksiyomatik bir yapıya dönüştürülerek temellendirilmelidir. Sezgici olan Brouwer de matematiğin temeline, kavramlara somut içerik sağlayan sezgiyi koyar; çünkü matematik bir teori olmaktan çok zihinsel bir faaliyettir. Poincaré'ye göre de matematiğin temelinde sezgi vardır ve matematik kavramlarının tanımlanmaya elverişli olması gerekir. Yine bu dönemin en orijinal matematikçileri olarak Dedekind ve Cantor sayılabilir. Dedekind, erken tarihlerden itibaren irrasyonel sayılarla ilgilenmeye başlamış, rasyonel sayılar alanının sürekli reel sayılar biçimine genişletilebileceğini görmüştür. Cantor ise, bugünkü kümeler kuramının kurucusudur. Kimya'nın Tarihsel Gelişimi Kimya sözcüğünün ( Eski Mısır dilinde "kara" ya da "Kara Ülke" ) sözcüğünden türediği sanılmaktadır Bir başka sav da khemeia (Eski Yunanca khyma: "¤¤¤¤l dökümü) sözcüğünden türediğidir Kimyanın kökenleri felsefe, simya, ¤¤¤¤lürji ve tıp gibi çok çeşitli alanlara dayanır Ama kimya ancak 17 yüzyılda mekanikçi felsefenin kurulmasıyla ayrı bir bilim olarak ortaya çıkmıştır Mezopotamyalılar, Çinliler, Mısırlılar ve Yunanlılar çok eski çağlardan beri bitkilerden boyarmadde elde etmeyi, dokumaları boyamayı, deri sepilemeyi, üzümden şarap, arpadan bira hazırlamayı, sabun üretimini, cam kaplar yapmayı biliyorlardı Eski çağlarda kimya sanatsal bir üretimdi Daha sonra Antik Çağın deneyciliği, Yunan doğa felsefesi, Rönesans simyası, tıp kimyası gelişti 18 yüzyılda kuramsal ve uygulamalı kimya, 19 yüzyılda organoteknik ve fizikokimya, 20 yüzyılda ise radyokimya, biyokimya ve kuvantum kimyası gibi yeni dallar ortaya çıktı Ünlü kimya tarihçisi Hermann Kopp, İS 300- 1600 arasını, soy (asal) olmayan ¤¤¤¤lleri soy ¤¤¤¤llere dönüştürecek filozof taşının ve insan ömrünü sonsuzlaştıracak yaşam iksirinin arandığı simya çağı; 1600- 1700 arasını ilaçların hazırlandığı iyatrokimya (tıp kimyası) çağı; 1700- 1800 arasını, yanma sürecinin araştırıldığı filojiston kimyası çağı; bundan sonraki dönemi ise nicel kimya çağı olarak adlandırmıştır 16- 18 yüzyıllar arasındaki dönem yeniçağ kimyası olarak da tanımlanır Kimyanın kökeninin, yaklaşık olarak Hıristiyanlık çağının başlarında Mısır'ın İskenderiye kentinde biçimlenmeye başladığı kabul edilir Eski Mısır'ın ¤¤¤¤lürji, boya ve cam yapımı gibi üretim zanaatları ile eski Yunan felsefesi İskenderiye'de bir araya gelerek kaynaşmış ve İS 400'lerde uygulamalı kimya bilgisi gelişmeye başlamıştır Justus von Liebig'e göre simyacılar önemli aygıt ve yöntemler bulmuşlar, sülfürik asit, hidroklorik asit, nitrik asit, amonyak, alkaliler, sayısız ¤¤¤¤l bileşikleri, şarap ruhu (alkol), eter, fosfor ve Berlin mavisi gibi çok çeşitli maddeleri kullanmışlardır Hıristiyanlığın ilk yüzyılında Yahudi Maria olarak bilinen bir kadın simyacı çeşitli türde fırınlar, ısıtma ve damıtma düzenekleri geliştirmiş, simyacı Kleopatra ise altın yapımı konusunda bir kitap yazmıştır Maria'nın buluşu olan su banyosu günümüzde de "benmari" adı altında kullanılmaktadır 350- 420 arasında İskenderiye'de yaşayan Zosimos, simya öğretisinin en önemli temsilcisidir ve 28 ciltlik bir simya ansiklopedisi yazmıştır Roma İmparatorluğu ve Bizans İmparatorluğu'nda, daha sonra da İslam ülkelerinde kimya tekniğinde büyük ilerlemeler olmuş ve Aristoteles'in bütün maddelerin sonuçta dört öğeden (toprak, su, hava, ateş) oluştuğu ve bunların birbirine dönüştüğü biçimindeki kuramı İskenderiyeli ve daha sonra da Cabir, İbn Hayyan, Ebubekir el-Razi ve İbn Sina gibi Arap simyacılar tarafından geliştirilmiştir İbn Sina özellikle dönüşümle ilgilenmiş ve el-Fennü'l-Harmis nün Tabiiyat adlı kitabının mineralojiyle ilgili bölümünde mineralleri taşlar, ateşte eriyen maddeler, kükürtler ve tuzlar olarak dört gruba ayırmıştır İbn Sina madde ve biçimin bir birlik olduğunu, doğa olaylarının açıklanmasında doğaüstü ve maddesel olmayan güçlerin etkisinin olmadığını söylemiş, kuramsal düşünceyi ve kavram üretmeyi öne çıkarmıştır Rönesans döneminde geçmiş yılların getirdiği kimya bilgisinin birikimiyle, tıp ve kimyasal üretim alanlarında uygulamalı kimya ortaya çıktı Bu dönemde eczacılıkta inorganik tedavi maddelerinin kimyasal yöntemlerle elde edilmesine "kemiatri" (kimyasal tedavi) adı verildi Kemiatrinin kimya temeline dayalı ilaç üretimi biçimindeki pratik amacının yanı sıra, hastalıklar ve madde alışverişi olaylarının kimyasal yorumu gibi kuramsal bir amacı da vardı Bu kuramsal amaçla ilgili yönelime iyatrokimya denir Günümüzde kemiatrinin karşılığı farmasötik kimya ve kuramsal biyokimyadır İyatrokimyanın öncüsü olan İsviçreli hekim Paracelsus'a ( 1493- 1541) göre tuz, kükürt ve cıva, var olan bütün cisimlerin temel yapıtaşı olan beden, can ve ruhun karşılığıydı Bu üçlü arasında denge bozulduğunda hastalık başlıyordu Paracelsus midenin bir kimya laboratuvan olduğunu, özsuların yoğunlaşmasıyla hastalıkların ortaya çıktığını ve bu durumun ilaçla giderilebileceğini savundu ve farmakolojide kimyasal maddelerden yararlanılması yolunda çaba harcadı Johann Baptist van Helmontx(1580-1644) ve Johann Rudolph Glauber (1604-68), Rönesans kimyasının temsilcileridir Suyun temel element olduğuna inanan van Helmont'un en önemli çalışmaları çeşitli süreçlerle gaz üretimini ilk kez açıkça gerçekleştirmesi ve deneylerinde teraziyi kullanarak kimyasal çalışmalara nicel özellik kazandırmasıdır Glauber'in en büyük başarısı ise, yemeklik tuzu sülfürik asitle parçalayarak tuz asidi (hidroklorik asit) ve sodyum sülfat elde etmesidir Sodyum sülfat dekahidrat günümüzde de onun adıyla Glauber tuzu olarak bilinir Glauber ayrıca ilk kez ¤¤¤¤llerin tuz asidi içinde çözünmesiyle ¤¤¤¤l klorürlerin oluşacağını gösterdi Simya 16 ve 17 yüzyıllarda Avrupa'da derebeyi saraylarında giderek yayıldı ve bu durum, bilimsel kimya gelişene ve elementlerin birbirine dönüştüğü inancının sarsılmaya başlamasına değin sürdü 17 yüzyılda kimyanın sanat ya da bilim olup olmadığı çok tartışıldı Bu yüzyılda, çağdaş anlatımla, uygulamalı ve kuramsal kimya ayırımı vardı Kemiatri, ¤¤¤¤lürji kimyası, madencilik ve demircilik kimyası uygulamalı kimyanın içinde yer alıyordu Kuramsal kimya ise betimlenebilen "tüm doğa bilimleri" anlamına gelen physica'nın içindeydi Yeniçağdaki oluşum deneyimden (experientia) deneye {experimentum) doğru oldu ve deneyin doğa araştırmasındaki bilimsel önemi kabul edildi Kimya zamanla simyadan ayrıldı ve eski çağların gizemli görüşlerinden uygulamalı kimyaya geçildi Eski kimyada madde ve bileşikler yalnızca beklenen son ürün açısından önemliydi Çeşitli reçeteler ise beklenen sonuca götüren bir araçtı Eski düşünce ve bilgilerin doğruluk ya da yanlışlıklarının denetlenmesi ancak kimyasal tepkimelerin gözlenmesi ve tepkime sürecinin incelenmesiyle olanaklıydı Mekanikçi felsefe ile kimyanın etkileşimine en iyi örnek Robert Boyle'un çalışması oldu İngiliz bilim adamı Robert Boyle 1661'de yayımladığı The Sceptical Chymist (Kuşkucu Kimyacı) adlı yapıtıyla Aristotelesçi görüşleri çürüttü Böyle, kimyasal elementleri maddenin parçalanmayan yapıtaşları olarak açıkça tanımladı, ilk kez kimyasal bileşikler ile basit karışımlar arasında ayrım yaptı, kimyasal birleşmelerde özelliklerin tümüyle değiştiğini, basit karışımlarda ise böyle değişimlerin olmadığını söyledi; gazlar üzerinde yürüttüğü deneylerde gazların basıncı ile hacimleri arasındaki bağıntıyı belirleyen yasayı buldu ve ilk kez elementlerin ve bileşiklerin doğru tanımını yaptı Böyle ayrıca havanın yanma olaylarındaki rolünü keşfetti ve havanın tartılabilir bir madde olduğunu söyledi 18 yüzyılda kimyanın temel sorunu yanma olayının (ateş ruhlarının işlevlerinin) açığa kavuşturulması oldu 17 yüzyıl ortalarına doğru maddedeki elementlerden birinin yanmaya neden olduğu ileri sürülmüş ama bu sav, ateşin maddesel bir cisim olamayacağı gerekçesiyle ünlü simyacı van Helmont tarafından reddedilmişti Alman simyacı Johann Joachim Becher (1635-82) bu öneriyi daha sonra 1669'da yeniden gözden geçirdi ve terra pinguis olarak adlandırılan ateş elementinin yanma sırasında kaçıp giden bir nesne olduğunu varsaydı Becher'in öğrencisi ve Berlinli bir hekim olan Georg Ernst Stahl ( 1660- 1734) bu nesneye "flojiston" adını verdi Yanma olayına yanlış da olsa ilk kez bir bilimsel açıklama getiren flojiston kuramına göre yanıcı maddeler, yanıcı olmayan bir kısım ile flojistondan oluşur Buna göre ¤¤¤¤l oksitler birer element, ¤¤¤¤ller ise kil (¤¤¤¤l oksit) ile flojistondan oluşan birer bileşik maddedir ¤¤¤¤l yandığında eksi kütleli "plan flojiston bir ruh gibi ayrılır ve elementin külü (¤¤¤¤l oksit) açığa çıkar Küle yeniden flojiston verildiğinde de yeniden ¤¤¤¤l oluşur Örneğin çinko oksit flojistonca zengin olan kömürle ya da hidrojen gazıyla ısıtıldığında yeniden çinko oluşur ve hafifler Bir yüzyıl boyunca kimyaya egemen olan bu kuram element kavramına uygun olmamakla birlikte kimyanın bilimsel gelişmesinde çok büyük rol oynadı Cavendish, Priestley ve Scheele ise çalışmalarında karbon dioksit, oksijen, klor, ¤¤¤¤n (bataklık gazı) ve hidrojen gazlarını ayrı gazlar olarak tanımladılar Cavendish ayrıca gazları yoğunluklarına göre ayırdı İlk kez suyun bir element olmayıp oksijen ile hidrojenin bir bileşiği olduğunu kanıtladı Bu çalışmaların da yardımıyla flojiston kuramı yıkıldı Aynı zamanda bir fizikçi olan Antoine-Laurent Lavoisier ( 1743-94) kimyanın babası sayılır Lavoisier ¤¤¤¤l oksitlerinin daha önce Priestley ve Scheele'nin keşfettiği oksijen ile ¤¤¤¤llerin yaptığı bileşikler olduğunu kanıtladı, yanma ve oksitlenme olaylarının günümüzde de geçerli olan açıklamasını yaparak kimyada yeni bir çığır açtı Kapalı kaplarda yaptığı deneylerde, kimyasal tepkimeler sırasında kütlenin değişmediğini saptayarak 1787'de kütlenin korunumu yasasını ortaya koydu Kimya'daki devrim yalnızca kavramlarda değil yöntemlerde de gerçekleşti Ağırlıksal yöntemler duyarlı çözümler yapmayı olanaklı kıldı ve kütlenin korunumu yasasıyla nicel kimya dönemi başladı Lavoisier'den sonra 1798'de Alman kimyacı Richter birleşme ağırlıkları yasasını, 1799'da gene Alman kimyacı Proust sabit oranlar yasasını ve 1803'te ingiltere'den John Dalton katlı oranlar yasasını geliştirdi Gay-Lussac da Alexander von Humboldt'un yardımıyla öbür gazlarla tepkimeye giren bir gazın her zaman belirli hacim oranlarıyla birleştiğini buldu İtalyan fizikçi Amedeo Avogadro 1811'de, gaz halindeki pek çok elementin birer atomlu değil, ikişer atomlu oldukları ve aynı koşullar altında bulunan gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül bulunacağı varsayımını geliştirdi Avogadro'nun bu varsayımını 50 yıl sonra, 1860'ta Stanislao Cannizzaro yasa düzeyine çıkardı 19 yüzyılın başlarında ingiliz kimyacı Humphry Davy ve öteki bilim adamları, volta pillerinden sağladıkları güçlü elektrik akımlarını bileşiklerin çözümlenmesi ve yeni elementlerin bulunması çalışmalarına uyguladılar Bunun sonucunda kimyasal kuvvetlerin elektriksel olduğu ve örneğin aynı elektrik yüklü iki hidrojen atomunun birbirini iteceği ve Avogadro varsayımına göre birleşerek çok atomlu molekülü oluşturmayacağı ortaya çıktı 1859'da Alman fizikçi Gustav Kirchhoff ve kimyacı Robert Bunsen'in bulduğu tayf çözümleme tekniğinin yardımıyla da o güne değin bilinen elementlerin sayısı 63'ü buldu Elementlerin atom ağırlıkları ile fiziksel ve kimyasal özellikleri arasındaki bağıntıyı bulan Rus kimyacı Dimitriy İvanoviç Mende-leyev 1871'de ilk kez kimyasal elementlerin periyodik yasasını açıkladı Mendeleyev'e göre hidrojenin dışındaki elementler artan atom ağırlıklarına göre bir sırayla düzenlendiğinde, bunlann fiziksel ve kimyasal özellikleri de bu sıraya göre düzgün bir değişim gösteriyordu Ama bu düzgün gidiş kesintilerle birkaç sıra halindeydi ve bu sıralara periyot adı verildi Mendeleyev'in tablosunda atom ağırlığı daha büyük olan bazı elementlerin ön sıralarda yer alması atom ağırlıklarının ölçüt alınamayacağını gösterdi İngiliz fizikçi HG Moseley 1913'te X ışınımı yardımıyla elementlerin atom numaralarını saptadığında bu sıralamada atom numaralarının temel alınması gerçeği ortaya çıktı Bundan sonra Mendeleyev'in tablosundaki boş olan yerler yeni keşfedilen elementlerle dolmaya başladı Wilhelm Röntgen'in 1895'te X ışınımını bulmasından hemen sonra Henri Becquerel 1896'da, uranyumdaki doğal radyoaktifliği keşfetti ve 1900'de fizikçi Max Planck kuvantum kuramını ortaya attı Rutherford 19J9'da havadaki azotu, radyum preparat-lanndan salınan alfa taneciklerinin yardımıyla oksijene ve hidrojene dönüştürerek ilk yapay element dönüşümünü gerçekleştirdi August Kekule'nin 1865'te kurduğu yapı kuramının genişletilmesi sonucunda, bire-şimleme (sentez) ve ayrıştırma yoluyla pek çok yeni madde elde edilebildi Bu kurama göre atomlar değerliklerine karşılık gelecek biçimde bileşikler halinde birleşirler ve her atomun belirli bir değerliği vardır Kekule' nin bu açıklamalarından sonra kimyasal bileşikler yeni bir biçimde değerlendirilmeye başladı Örneğin su (H2O) H-O-H, karbon dioksit (CO2) O-C-O, biçiminde gösterildi Bu gösterimden bireşimleme kimyası çok yararlandı Kekule ayrıca moleküllerin farklı özelliklerinin atomların birbiriyle yaptığı farklı bağlarla belirlendiğini kanıtladı ve kapalı formülü C6Ü6 olan benzenin halka biçiminde birleşmiş bir yapısı olduğunu çözdü Yapı kuramına dayanarak varlığı düşünülen bileşiklerin bireşimsel olarak üretilebilmesine yönelik özel yöntemler geliştirildi; yapısı bilinmeyen doğal ya da yapay bileşiklerin iç yapılarını çözmek amacıyla da tam tersi bir yol izlenerek bunların yapılan sistemli bir biçimde ve aşamalı olarak parçalanarak bulundu Kekule'nin buluşu aromatik karbon kimyasının hızla gelişmesini olanaklı kıldı F Wöhler, siyanür bileşikleriyle çalışırken üreyle formülü aynı olan amonyum siyanatı bireşimledi Biri mineral, öbürü hayvansal kökenli olan her iki ürün de aynı elementlerin aynı sayıdaki atomlarından oluşuyordu Bu buluşla izomerleşme olgusu ortaya çıktı ve inorganik kimya ile organik kimya arasındaki farklılık ortadan kalktı Kimya alanındaki çalışmalar sonraları maddelerin tepkime biçimleri, ısı etkisi, çözeltiler, kristallenme ve elektrolizle ilgili konulara yöneldi ve galvanizleme konularındaki gelişmelerden fiziksel kimya (fizikokimya) doğdu Bu arada M Berthelot termokimyanın temellerini attı Raoult, W Ostwald, van't Hoff, J W Gibbs, Le Chatelier ve S Arrhenius fiziksel kimyanın gelişmesinde önemli rol oynadılar İtalyan bilim adamı Alessandro Volta'nın 1800'de iki ¤¤¤¤l levha arasına nemli bez ya da tuz çözeltisi koyarak elektrik akımı elde etmesi kimyada önemli gelişmelere neden oldu Humphry Davy 1807'de özel olarak geliştirdiği Volta pilini kullanarak erimiş külden elektrik akımı geçirdi ve bu yolla önce potasyum adını verdiği elementi, sonra da sodadan sodyum elementini ayırmayı başardı Bu da elektrokimya dalında önemli adımlar atılmasını olanaklı kıldı Çağdaş bilimin gelişmesiyle Sanayi Devrimi arasında yakın bir ilgi olduğu düşünülmekle birlikte, Sanayi Devrimi'nin anayurdu olan İngiltere'de bile bilimsel buluşların dokuma ve ¤¤¤¤lürji sanayisini doğrudan etkilediğini göstermek zordur, 18 yüzyılda bilim dikkatli bir gözlem ve deneyciliğin sanayide üretimi önemli ölçüde iyileştirebileceğini gösterdi Ama ancak 19 yüzyılın ikinci yansından başlayarak bilim sanayiye önemli katkıda bulunmaya başladı; kimya bilimi anilin boyalar gibi yeni maddelerin üretilmesini olanaklı kıldı ve boyarmadde ile ilaç sanayisi hızla gelişen ilk kimya sanayisi oldu 20 yüzyılda madencilik, ¤¤¤¤lürji, petrol, dokuma, lastik, inşaat, gübre ve gıda maddeleriyle doğrudan ilişkisi olan kimya sanayisi elektrikten sonra bilimin uygulamaya geçirildiği sanayiler arasında ikinci sırayı aldı Yalnızca kimyanın değil, fiziğin de kimya sanayisine girmesiyle laboratuvarda elde edilen sonuçlann doğrudan uygulamaya sokulduğu kimya fabrikaları kurulmaya başladı Bu süreçlerin denetlenmesinde çeşitli aygıtlara gerek duyulduğundan fiziksel kimyacılar ve fizikçiler kimya sanayisinde etkin olmaya başladı ve böylece kimya mühendisliği mesleği doğdu. Biyolojinin Tarihsel Gelişimi Biyoloji bilimi, insanın kendini ve çevresindeki canlıları tanıma merakından doğmuştur İlk insanlar çevrelerinde yaşayan sığır , geyik ve mamut gibi hayvanların resimlerini mağara duvarlarına çizerek bunları incelemeye başlamışlardır. Antik çağdan günümüze kadar biyoloji bilimindeki gelişmeleri, ilgili bilim adamlarıyla aşağıdaki gibi özetleyebiliriz: Thales (Tales) (M.Ö. VII. yy .) İlk biyolojik yorumları yapmıştır. Aristo (M.Ö. 384-322) Canlılar dünyasını inceleyen ve ‘’bilimsel doğa tarihi’nin kurucusu olan ilk bilim adamıdır. Aristo, bir bilim adamında bulunması gereken iki önemli özelliğe, yani iyi gözlem yapabilme ve bunlardan doğru sonuçlar çıkarabilme yeteneğine sahiptir .Çalışmalarını ‘’Hayvanların Tarihi, Hayvan nesli üzerine'’ ve ‘’Hayvan Vücutlarının Kısımları Üzerine'’ adlı kitaplarında toplamıştır. Aristo, canlıların oluşumlarını ‘’kendiliğinden oluş (abiyogenez)'’ hipotezi ile açıklamış, ayrıca ilk sınıflandırmayı da yapmıştır. Galen (M.Ö. 131-201) Canlı organlarını inceleyerek fizyoloji biliminin doğmasını sağlamıştır . Galileo (Galile) 1610 yılında ilk mikroskobu bulduğu samlmaktadır. Mikroskobun keşfi biyolojik çalışmalara büyük ivme kazandırmıştır . Robert Hooke (Rabırt Huk) 1665 yılında mikroskop ile mantar kesitini inceleyerek ilk hücre ( cellula )yi tanımlamıştır. Leeuwenhoek (Lövenhuk) 1675 yılında geliştirdiği mikroskop ile ilk bir hücrelileri (bakterileri) göstermiştir. Carolus Linnaeus (Karl Linne) 1707-1778 yıllarında ilk sınıflandırmayı yapmıştır. Schleiden (Şlayden) 1838′de bitki hücreleri üzerinde çalışmalar yapmıştır. Schwann (Şivan) 1839′da hayvan hücresini bitki hücresiyle karşılaştırdı.Schleiden ve Schwann’ın hücre teorisinin ortaya konulmasında katkıları olmuştur. Charles Darwin (Çarls Darvin) 1859 yılında ‘’Türlerin Kökeni'’ adlı yayınlayarak ‘’doğal seleksiyon’ yoluyla türlerin evrimini ortaya koymuştur. Pasteur (Pastör) (1882-1895) Biyogenez hipotezini kanıtladı. Mikroskobik canlıların fermantasyona (mayalanma) neden olduğunu tespit etti. Aynca kuduz aşısının bulunmasını sağladı . Gregor Mendel (1822-1884): Kilisesinin bahçesinde yetiştirdiği bezelyelerde yaptığı deneyler sonucunda kalıtsal özelliklerin dölden döle geçişi ile ilgili önemli sonuçlar elde etmiştir. Mendel bu çalışmalarıyla genetik bilimin kurucusu olmuştur . Miescher (Mişer) 1868′de nükleik asitleri bulmuştur. Beijrinck (Bayerink) 1899′da tütün yapraklarında görülen tütün mozaik hastalığını incelemiştir. Virüslerin keşfine katkıda bulunmuştur . Wilhelm Röntgen (Vilhem Röntgen) 1895 yılında tıpta kullanılan röntgen ışınlarını bulmuştur . Sutton (Sattın) 1903 yılında kalıtımın kromozom kuramını yani genlerin kromozomlar üzerinde bulunduğunu açıklamıştır . Wilhelm Roux (Vilhem Ru) (1850-1924) Embriyolojinin kurucusu olmuştur. Otto Mayerhof (Otto Mayerhof) 1922′de kastaki enerji dönüşümlerini inceleyerek Nobel tıp ödülünü almıştır. Sir Alexender Fleming (Sör Aleksendır Fleming) 1927′de penisilini bularak bakteriyal enfeksiyonlara karşı etkin mücadeleyi sağlamıştır . E.A.F Ruska 1931 yı1ında elektron mikroskobunu bulmuştur. James Watson (Ceyms Vatsın), Francis Crick (Fransis Krik) 1953 yı1ında DNA molekül modelini ortaya koymuşlardır .İkili sarmal modeli günümüzde de geçerliliğini korumaktadır. Steven Howel (Stivın Havıl) 1986 yı1ında ateş böceklerinin ışık saçmasını sağlayan geni ayırarak tütün bitkisine aktarmış, tütün bitkisinin de ışık saçmasını sağlamıştır. İşte bu olay gen naklinin başlangıcı olmuştur. Wilmut (Vilmut) 1997 yı1ında bir koyundan alınan vücut hücresinin çekirdeğini, başka bir koyuna ait çekirdeği çıkarılan yumurta hücresine aktararak genetik ikiz elde etmiştir . Tüm bu çalışmalar biyolojiyi 21. yüzyılın en önemli bilim dallarından biri yapmıştır Biyoloji ile ilgili bazı bilgilerin tarih öncesinde ortaya çıkmış olduğunu arkeolojik veriler ortaya koymuştur. Cilalı Taş Devri'nde, çeşitli insan toplulukları tarımı ve bitkilerin tıp alanında kullanımını geliştirmişler, sözgelimi eski Mısırlılar, bazı otları ilaç olarak ve ölülerin mumyalanmasında kullanmışlardır. Bununla birlikte bir bilim dalı olarak biyolojinin gelişimi, eski Yunan döneminde ortaya çıkmıştır. Tıbbın kurucusu sayılan Hipokrates, insan biyolojisinin ayrı bir bölüm olarak gelişmesine büyük katkıda bulunmuştur. Biyolojinin temel gereçleri olan gözlem yapma ve problem belirleyerek çözüme ulaştırmayı kurumlaştıran Aristoteles'tir. Aristoteles'in özellikle üremeye ilişkin gözlemleri ve canlıların sınıflandırılması sistemiyle ilgili görüşleri önemlidir. Biyoloji incelemelerinde öncülük daha sonra Roma'ya ve İskenderiye'ye geçmiş, M.Ö. II. yy. ile M.S. II. yy'a kadar incelemeler özelikle tarım ve tıp çevresinde odaklanmıştır. Ortaçağ'da ise, biyoloji incelemesinde islâm bilginleri öne geçmişler ve eski Yunan metinlerinden öğrendikleri bilgileri geliştirerek, özellikle tıp bilimine büyük katkıda bulunmuşlardır. Rönesans'la birlikte Avrupa'da, özellikle de İtalya, Fransa ve İspanya'da biyoloji araştırmaları hızla gelişmiş, XV. ve XVI. yy'larda Leonardo da Vinci ve Micheangelo, güzel sanatlarda kusursuzluğa erişme çabaları içinde, son derece usta birer anatomi bilgini haline gelmişlerdir. Bu arada Andreas Vesalius, öğretim gereci olarak ölülerin kesilip incelenmesinden yararlanma uygulamasını başlatmış, ölüler üstünde kesip biçmelere dayalı ilk anatomi kitabıyla anatomi ve tıp araştırmalarında bir devrim gerçekleştirmiştir. XVII. yy'da William Harvey insanda dolaşım sistemine ilişkin çalışmaları başlatmıştır. XVIII. ve XIX. yüzyıllarda ise biyoloji bilimi önemli bir ilerleme kaydetmiştir.Bu dönemde yapılan çalışmalar aşağıdaki gibi özetlenebilir: Jean-Baptiste Lamarck omurgasız canlıların sınıflandırılmasının detaylı çalışmasına başladı. 1802 Modern anlamda "Biyoloji" terimi, birbirlerinden bağımsız olarak Gottfried Reinhold Treviranus ve Lamarck tarafından kullanıldı. 1817 Pierre-Joseph Pelletier ile Joseph-Bienaime Caventou klorofili elde ettiler. 1828 Friedrich Woehler, organik bir bileşiğin ilk sentezi olan ürenin sentezini gerçekleştirdi. 1838 Matthias Schleiden tüm bitki dokularının hücrelerden oluştuğunu keşfetti. 1839 Theodor Schwann tüm hayvan dokularının hücrelerden oluştuğunu keşfetti. 1856 Louis Pasteur mikroorganizmaların fermentasyonda etkili olduklarını vurguladı. 1869 Friedrich Miescher hücrelerin çekirdeğinde bulunan nükleik asitleri keşfetti. 1902 Walter S. Sutton ve Theodor Boveri mayoz bölünme sırasında kromozomların hareketlerinin Mendel'in kalıtım birimleriyle paralellik gösterdiğini saptayıp, bu birimlerin kromozomlarda bulunduğunu ileri sürdü. 1906 Mikhail Tsvett organik bileşiklerin ayrıştırılması için kromatografi tekniğini keşfetti. 1907 Ivan Pavlov sindirim fizyolojisi ve eğitim psikolojisi bakımından büyük önem taşıyan salya akıtan köpeklerle klasik koşullanma deneyini tamamladı. 1907 Emil Fischer yapay olarak peptid amino asit zincirlerinin sentezini gerçekleştirdi ve bu şekilde proteinlerde bulunan amino asitlerin birbirleriyle amino grubu - asit grubu bağlarla bağlandıklarını gösterdi. 1909 Wilhelm Ludwig Johannsen kalıtsal birimler için ilk kez "gen" terimini kullandı. 1926 James Sumner üreaz enziminin bir protein olduğunu gösterdi. 1929 Phoebus Levene nükleik asitlerdeki deoksiriboz şekerini keşfetti. 1929 Edward Doisy and Adolf Butenandt birbirlerinden bağımsız olarak östrojen hormonunu keşfettiler. 1930 John Northrop pepsin enziminin bir protein olduğunu gösterdi. 1931 Adolf Butenandt androsteronu keşfetti. 1932 Hans Krebs üre siklusunu keşfetti. 1932 Tadeus Reichstein yapay olarak gerçekleştirilen ilk vitamin sentezi olan Vitamin C'nin sentezini başardı. 1935 Wendell Stanley tütün mozaik virüsünü kristalize etti. 1944 Oswald Avery pnömokok bakterilerde DNA'nın genetik şifreyi taşıdığını gösterdi. 1944 Robert Woodward ve William von Eggers Doering kinini sentezlemeyi başardı 1948 Erwin Chargaff DNA'daki guanin birimlerinin sayısının sitozin birimlerine ve adenin birimlerinin sayısının timin birimlerine eşit olduğunu gösterdi. 1951 Robert Woodward kolesterol ve kortizonun sentezini gerçekleştirdi. 1951 Fred Sanger, Hans Tuppy, ve Ted Thompson insulin amino asit diziliminin kromatografik analizini tamamladı. 1953 James Watson ve Francis Crick DNA'nın çift sarmal yapıda olduğunu ortaya koydu. 1953 Max Perutz ve John Kendrew X-ray kırınım çalışmalarıyla hemoglobinin yapısını belirledi. 1955 Severo Ochoa RNA polimeraz enzimlerini keşfetti. 1955 Arthur Kornberg DNA polimeraz enzimlerini keşfetti. 1960 Robert Woodward klorofil sentezini gerçekleştirmeyi başardı. 1967 John Gurden nükleer transplantasyonu kullanarak bir kurbağayı klonlamayı başarıp, bir omurgalı canlıyı klonlayan ilk bilim adamı olarak tarihe geçti. 1970 Hamilton Smith ve Daniel Nathans DNA restriksiyon enzimlerini keşfetti. 1970 Howard Temin ve David Baltimore birbirinden bağımsız olarak revers transkriptaz enzimlerini keşfetti. 1972 Robert Woodward B-12 vitamininin sentezini gerçekleştirdi. 1977 Fred Sanger ve Alan Coulson dideoksinükleotidleri ve jel elektroforezini kullanımını içeren hızlı bir gen dizisi belirleme tekniğini bilimin hizmetine sundu. 1978 Fred Sanger PhiX174 virüsüne ait 5,386 bazlık dizilimi ortaya koydu ki bu tüm genom dizilimi gerçekleştirilen ilk canlıydı. 1983 Kary Mullis polimeraz zincir reaksiyonunu keşfetti. 1984 Alex Jeffreys bir genetik parmak izi metodu geliştirdi. 1985 Harry Kroto, J.R. Heath, S.C. O'Brien, R.F. Curl ve Richard Smalley Karbon-60 Buckminster-fulleren molekülünün olağanüstü stabilitesini keşfettiler ve yapısını açığa çıkardılar. 1985 Wolfgang Kratschmer, Lowell Lamb, Konstantinos Fostiropoulos ve Donald Huffman Buckminster-fulleren'in benzende çözülebilirliğinden dolayı isten ayrılabildiğini keşfettiler. 1990 ve 2000’li yıllarda yapılan biyolojik çalışmaların çoğu genetik kopyalamalar üzerine oldu.Bu durum da XXI.yüzyılın genetik bilimi üzerine kurulacağı işaretlerini veriyor.

http://www.biyologlar.com/bilimin-dogusunu-ve-fizik-kimya-biyoloji-matematik-olarak-temel-biirmler-haline-donusmesini-tarihsel-boyutta-aciklayiniz

TOHUMLARDAKİ BESİN MADDELERİNİN ÖNEMİ

Döllenmeden sonra tohum oluşurken bitkinin türüne göre nişasta ve protein ile birlikte şeker ve yağ da tohumda besin olarak depolanır. Nişasta tohum için gerekli olan ana enerji kaynağını sağlar. Depolanmış proteinler de bitki açısından önemli olan diğer proteinleri inşa etmek için embriyonun ihtiyaç duyacağı aminoasitleri sağlayacaktır. Fakat embriyonun proteinleri ve nişastayı emerek, onları kendi içinde taşıyabilecek hale gelmesi için çoğunlukla suda çözülmez özellikte olan bu protein ve nişastaların kimyasal olarak parçalanıp suda çözünür küçük birimler haline gelmesi gerekmektedir. Nitekim tohum da -ilerleyen bölümlerde göreceğimiz gibi- bu ihtiyacı çözebilecek bir sistemle birlikte yaratılmıştır.4 Tohumun gelişimini sürdürebilmesi ve bir bitki haline gelebilmesi için mutlaka gerekli olan besin deposunun varlığı sadece bitkiler için önemli değildir. Tohumlardaki bu besleyici maddeler hem insanlar hem de hayvanlar için önem taşımaktadır. Örneğin; buğday, mısır, pirinç, arpa, çavdar, yulaf, darı, kara buğday, baklagiller (bezelye, fasulye, soya fasulyesi, börülce, yer fıstığı) ve kabuklu yemişler (Brezilya fıstıkları, hindistan cevizi, ceviz, badem gibi) besleyici maddeleri içinde bulunduran tohumlardandır. Genellikle tohumlarda, diğer maddelere oranla şekere daha az rastlanır. Tatlı mısır, kestane, badem, fıstık ve bezelye gibi tohumlar ise diğerlerine oranla çok daha fazla miktarda şeker depolayan tohumlardandır. Yağ depolayan tohumlardaki yağ, tohumlar olgunlaştıkça hızlı bir şekilde artar. Tohumlardan elde edilen en önemli yağların bazıları keten, pamuk, soya fasulyesi, zeytin, yer fıstığı, keneotu tohumu, hindistan cevizi, susam ve hurma bitkilerinden elde edilmektedir. Bu yağlar besin olarak kullanılmalarının yanısıra boya, cila, muşamba, mürekkep, sabun ve yalıtım maddelerinin yapımında da kullanılmaktadır.5 Bu örneklerden anlaşılacağı üzere, insanın yaşamı ve sağlığı doğrudan doğruya ya da dolaylı olarak tohumlara bağlıdır. Lifli besin, baharat gibi besin ihtiyaçları, içecekler, yenilebilen ve endüstriyel olmak üzere kullanılan yağlar, vitaminler ve ilaçlar insanın tohumlardan yararlandığı alanlardan birkaçıdır.  

http://www.biyologlar.com/tohumlardaki-besin-maddelerinin-onemi

K Vitamininin Faydaları Nelerdir? Hangi Besinlerde Bulunur?

K Vitamininin Faydaları Nelerdir? Hangi Besinlerde Bulunur?

K vitamini, kanın pıhtılaşmasında görev alan önemli bir vitamindir.  En önemli görevi kanın pıhtılaşmasını sağlamasıdır. K vitamini özellikle Sebzelerin yeşil bölümleri, ıspanak, kabak, lahana, Brüksel lahanasını, karnabahar, marul,yeşil domates, fasulye, bezelye, yoğurt, yumurta sarısı, patates, yeşilbiber ve yeşil çay bol miktarda  bulunur. K vitamini insan bağırsağındaki yararlı bakteriler tarafından da üretilir. K vitamininin yalnızca küçük bir bölümü karaciğerde depolanır. Bu yüzden K vitamini vücudumuz için oldukça önemlidir.http://tahlil.com

http://www.biyologlar.com/k-vitamininin-faydalari-nelerdir-hangi-besinlerde-bulunur

Bitki Fizyolojisi Ders Notları

Fizyolojinin başlangıçı tohumun çimlenmesiyle başlar.Çünkü bitkilerin hayat devreleri spor ya da tohum faaliyetleriyle başlar.Çimlenme embriyodan ekolojik isteğe göre optimum koşullarda normal bitki yapılarını oluşturma yeteneğidir.Bir tohum gömleğinden radikula belirmesi çimlenmenin en önemli kısmıdır.Bu devrede sert koruyucunun engel olmaktan çıkarılması esnasında ise bir çok fizyolojik olayların başlamasıdır.Çünkü buradaki fizyolojik olayların sonucunda hücre bölünmeleri başlayıp tohumda büyüme dolayısıyla hacminde artma olacaktır.O halde radikula belirmesinden itibaren(çimlenmenin başlangıcı) henüz ayrıntısı bilinmeyen biyokimyasal(Fizyolojik) olaylar meydana gelmekle beraber bu olayların en önemlisi solunumun artmasıdır.Bu durumdan sonra çimlenmede 2. derecedeki metabolik aktivite enzim aktivitesinin artmasıdır.Burada faaliyet gösteren enzimlerin bir kısmı önceden tohumda vardır,bir kısmı da hücre tarafında sonra üretilmektedir.Bütün bunlar bize çimlenmeyle metabolik faaliyetlerin başladığı ve hücre için ihtiyacı olay her şeyi üretebildiği fikrini vermektedir.Örneğin çimlenme esnasında tohumda üretilen amilaz enzimi depo maddelerinin parçalanmasında önemlidir.Ayrıca RNA-az ve proteolitik enzimlerde çimlenme sırasında üretilen enzimlerdir.Tohum çimlendikten yaklaşık ½ saat sonra ,bu kez protein sentezinin aniden arttığı görülmektedir.Çünkü çimlenmeden yarım saat sonra mevcut hücrede polizomların sayısı aniden artar.Hücrenin bir iskeleti vardır ve hücrede bir bölgeden bir bölgeye geçiş kolay değildir.Hücrede proteinlere az ihtiyaç olduğu zamanlarda Ribozomda üretilen protein yeterliyken hücre tam inhibitörle karşılaştığında bu yeterli olmamaktadır. Çünkü hücredeki bu zehrin dışarı atılması için daha enzime ve proteine ihtiyaç olduğundan ve bunu da ribozomda üretilen protein yeterli olmadığından dolayı polizomlardaki protein üretimi aniden artar. Mevcut enzimler ve bunların aktivitelerindeki artış su alıp turgorunu artıran ve buradaki reaksiyonların endosperme doğru hareketlerini de beraberinde getirir. Endospermdeki besinler parçalanıp eritilerek embriyonun beslenmesi için aktive edilir. Bir tohumun hem çimlenmeden önce hem de çimlendikten sonra biyolojik polimerler tarafından deneye tabii tutulursa çimlendikten sonra bunların atıldığı görülür.Söz konusu azalma çimlenmenin ilk evrelerinde maksimumdur.(Bölünme o devrede fazla olduğu için) Tohumda fizyolojik faaliyetlerin gerçek anlamda başlayıp normal bir çimlenme olması iki faktöre bağlıdır.Bunlar:• İç Faktörler:1. İç faktörün asıl özelliği tohumun biyolojik yapısı ve ekolojik isteği tarafıdan tayin edilir.Bundan sonraki endospermdeki enzim ve hormonların bozulmamış olması,patikte buna tohumların canlılığını sürdürmesi denir.Bu durumda tohum dormansi durumundadır.2. Tohumları olgunlaşmış olması3. Embriyonun yaralanmamış ya da zedelenmemiş olması.4. Tohum parazitleri ve zararlıları tarafında yaralanmamış olması.5. Büyüme ve gelişme esnasında oluşacak tohum kabuğunun endospermi koruyacak şekilde güçlü çimlenmeye engel olacak şekilde bir yapı göstermesi gerekir.• Dış faktörler:Dış faktörler tohumun çimlenmesinde iç nedenlere oranla çok daha etkili ve yaygındır.Bu da habitat ve nişin ekolojik koşullarını kapsar.Bunlardan en önemlisi de tohumun çevresinde yeterli nem kullanabilir ve oksijene ulaşması gereklidir.Yukarıdaki faktörler optimum koşullarda olmazsa tohum tohuma geçemez.İç faktörler bazen genel olarak çimlenme için dış faktörler yeterli olsa da uygun olmuyor.Aynı durum bitkilerin diğer organlarında da görülebilir.Ama esasen dış koşullar dikkate alınmadan iç faktörler gelişmeye engel olabilmektedir.O yüzden çevre koşullarının uygun dönemi başlamasına rağmen bir çok tohum çimlenmeye geçmiyor.Bu olaya çimlenme durgunluğu anlamındaki dormansi denir.Tohumda çimlenmenin olmaması her zaman dormansi değildir.Çünkü çimlenme sırasındaki büyüme ve gelişme döneminde çeşitli nedenlerle gerileme olabilir.Dormanisinin doğal ve kültür bitkilerinde spesifik durumları vardır.Doğal bitkilerde yukarıda açıklanan içsel nedenlerle,kültür bitkilerinde ise tohumun derinde kalması,çeşitli engelleyiciler,kimyasal ilaçlar vs. çimlenmeyi engelleyebilir.O yüzden tohum ya da başka bir bitki organındaki pasifliği dormansi olarak nitelendiremeyiz.Çevre koşullarının etkisiyle bir bitki organının gelişmesindeki gecikme daha çok dinlenme hali bu sözcük ile ifade edilir.Sonuç olarak bitkilerdeki her dinlenme dormansi değil,ancak her dormansi bir dinlenmedir.Dormanside yukarıdaki iç nedenlere ilaveten tohum kabuğunun su ve gazlara karşı geçirimsiz olması kabuğun mekanik olarak embriyonun gelişimini engellemesi ve bazı doğal inhibitörlere sahip olmasıdır.Dış etkenlerden çimlenmede rol oynayanlar nem ve suyun etkisi olup bitki dünyası bu bakımdan iki guruba ayrılır.Bunlardan bir grubunun çimlenmesi için toprak nemi yeterlidir.Oysa aynı olay için diğer gruba aktif su gereklidir.Halbuki habitatta her ne kadar toprak suyu ve nem birbirinin tamamlayıcısı ise de hem aktif suyun minimum miktarının azalmasıdır. 1)Su ve Nemin Etkisi:Çoğu bitki tohumunun çimlenmesi için yeteri kadar su gerekmektedir.Ancak bazı tohumlar toprağın su kapasitesi %50 bazılarında %75 olduğunda çimlenir.Tohumları çimlenmesi için niş suyunu %50-75 olmalıdır.Buna rağmen tüm tohumlar tarla kapasitesinde su absorbe edebilirler.buna göre tohumların çimlenme suyunun tarla kapasitesi olduğu söylenir.Kuru topraktaki tohumların suyu emme kuvveti ne kadar fazla olursa olsun aldıkları su şişmelerine yeterli olsa bile ancak kısmen çimlenme sağlanır. Görülüyor ki ortamın osmotik basıncı ile çimlenme şansı paralellik gösterir.Tohumlara sağlanan fazla ve sürekli su çimlenmeyi hızlandırır.Ancak kademeli olmayan sürekli artış sınırlayıcıdır.Genel olarak havada %90 nem olduğunda tohum sadece bundan 2 gün faydalanabilir.Tohumun aktif suyla ıslanması 1-1.5 gündür.Uzayan süre ket vurucu olabilir.Burada tohumun emdiği su enzim faaliyetleri için ortam sağladığı gibi çözünen protein,yağ vs. besin maddelerini embriyonun büyüme noktalarına taşınmasını sağlar. Tohumdaki su alımı kabuktaki hidratasyon suyunda biraz yükselmiş atmosferden alınır. 2)Sıcaklığın Etkisi:Sıcaklığın çimlenmeye özel etkisi tam anlaşılamamasına rağmen su varlığında reaksiyonların başlaması ve hızına,suyun absorbsiyonuna ve tohumun oksijen alımına önemli etkileri olduğu kesindir.Bitkilerde türler arasında olduğu gibi aynı türün diğer bireyleri arasında görülen sıcaklık farkı isteği(niş durumunda) tohumlardan ziyade olgunluk çağında daha kolay belirlenmiş bitki yaşı ile depolama şartlarına bağlanmıştır.Oysa bitkilerin tohumdan tohuma kadar habitatta eko-fizyolojik koşullarda yaşar.Aynı türün bireyleri farklı sıcaklıklardaki habitatlarda yaşabiliyorsa bu onların ekolojik koşullara karşı toleransın sonucudur.Çünkü daima ekolojik koşullar optimum koşullar için gösterilir.Genel olarak serin iklim bitkileri sıcak iklim bitkilerinde daha düşük sıcaklıkta çimlenir.Bu nedenle kozmopolit bitkiler dünyanın %50’sinde yaygındır. Bitkilerin tohum çimlenme anındaki sıcaklık isteğini karmaşık hale getiren yetişme dönemidir.Örneğin,Colchium,Crocus,Muscari,Gagea vs. gibi bitkiler kar tabakası çözündüğü an;Phlomis,Cardus,Carthamus vs.sıcaklık 14-25oC’ye arttığında;Cyclamen,Muscari ve Gagea bazı türleride 8-14oC’de çimlenir.Bu gruplardan ilki ilkbahar geofiti,ikincisi yaz geofitleri, üçüncüsü ise sonbahar geofitleri denir.Genel olarak bir çok serin iklim bitkisi 20oC,sıcak iklim bitkileri35oC’de çimlenir.Bu iki durumdan meydana gelen sapmalar.gece-gündüz arasındaki sıcaklığı farkı çimlenmeye teşvik etmesinden kaynaklanır. 3)Işığın Etkisi:Bilhassa doğal bitkiler çimlenmede ışık gereksinimi bakımından ışığı seven,ışığa ihtiyat duyan ve fazla ışıktan zarar gören şekline üçe ayrılır.Bilhassa tohumda ışığa karşı davranış embriyo sitoplazmasındaki bir foto-kimyasal sistemin fitokrom denen bir pigmenti üretmesinden anlaşılır.Fitokrom pigmenti fotoreversibl(Dönüşebilen ışıkları emebilen) olduğu için çimlenmede iş yapan eko-fizyolojik olayların ışıkta ya da karanlıkta olduğuna karar veren metabolik kontrol düğmesidir.Örneğin fitokrom kendisi ışıkta çimlenen karanlıkta çimlenmeyen tohumlar için özellikle kırmızı ışığı emerken,bunun tersinde ışık emilimini engeller.Dolayısıyla bu metabolik anahtar alınacak ışığın miktarını ayarladığı için bitki dünyasında çok ışık kullanan(uzun gün bitkileri),az ışık kullanan(kısa gün bitkileri) ve sadece difüz ışık kullanan(gölge bitkileri)şeklinde üçe ayrılır.Çimlenmede etkin olan en önemli faktör ise vernalizasyon olayıdır.Deneysel çalışmalar çimlenmenin sadece ışıkla değil düşük sıcaklık periyodu ile ilgili olduğu görülmektedir.Çünkü bu olayla oluşan uyartı sadece soğuk periyotlarda oluşmuştur.Uyarıya neden olan faktörler ise soğuk ve ışığın etkisiyle üretilen ve özel uyarıcı görev yapan vernalin hormonudur.Bu olayın anlamı ilk baharlaştırma ya da düşük sıcaklıkta akımın(indüksiyon) hızlandırılması anlamına gelir. Bitkilerde vernalizasyonun en açık görüldüğü yer vejetasyon konileri ve tohumlardır. Vernalin hormonu hem tohumlarda oluşup embriyo sitoplazmasının metabolizmasında rol oynar hem de vejetasyon konisinden alınan uyartının diğer kısımlara aktarılmasında rol oynar. Olay her bitkide az çok belli bir indüksiyon ısısıyla bu ısının belli bir etkinlik süresi (vernalizasyon süresi)vardır ve türe göre değişir.Buna göre deneyler bitkileri vernalizasyon açısından da obligat ve fakültatif şeklinde ikiye ayrılmıştır.Obligatlar uzun gün bitkileri olup soğuk periyot şarttır.Diğerlerinde çimlenmeyi hızlandırmasına karşın eksikliliğinde de çiçeklenme olabilir.Ancak tohumların tohuma geçmesi garanti değildir.Deneyler tohum halde vernalize edilen türlerin soğuk periyot ihtiyacını fakültatif,fide ve sonraki dönemlerde vernalize edilenlerin ise obligat olması gerektiğini ortaya koymuştur. Örneğin çevremizde gördüğümüz buğdaylar ekimde tarlaya atılır.Su periyodu gelinceye kadar fide olur.Soğuk periyodu öyle geçirir.4)Oksijenin Etkisi:Çimlenmede tohumdaki besin maddelerinin oksidasyonu içi oksijen gerekmektedir.Çünkü bu katabolik olayla açığa çıkacak enerji embriyonun hayatını sürdürecek en önemli kaynaktır.Burada hücre büyüdükçe embriyo büyür ve oksijen ihtiyacı artar.Çoğu tohumlar kuru iken geçirimsizdir.Fasulye ve bezelye tohumları bu konuda gaddardır.Tohumlar su geçirmeye başladığı zaman oksijen girişi de başlar.Fakat tohumdaki hidratasyon suyu çimlenmeye ket vurucu yöndedir.O halde çimlenmenin gerçekleşmesinde tohumun en az %20 oksijen temas halinde olması gerekir.Doğal bitki tohumları derinlere gömüldüğünde ve oksijen almadığı sürece çimlenmez,fakat hayatta kalırlar.Ekosistemin dengesi için son derece önemli olan tohumlar her durunda sisteme en önemli katkıyı yapmaktadır.Ancak işleme karıştırma,erozyon ya da başka bir yolla toprak yüzeyine yaklaşmada çimlenir.O halde çimlenmede nişin durumu çok önemlidir(tohum yatağı).Nişte nem artınca nem azaldığında bu ikisini birlikte kapsayan topraklar iyidir.Sonuçta yukarıda belirtilen faktörlerin bir arada bulunması halinde nişteki tohumun hava almasıyla kuru ağırlığı %60-100 artarak çimlenir.Olayda en önemli rolü şişme göstermiştir.Yani su metabolizmasıyla ilgili olan olaylar tamamlanmıştır(difüzyon,osmoz). Sonra tohumda depolanmış ilk şekerler suda erir,nişasta ise diastaz enziminin etkisiyle su alarak maltoza dönüşür.Buradaki maltozda maltaz enziminin etkisiyle glikoza çevrilir.böylece glikoz difüzyon-osmoz kuvvetleriyle hücreden hücreye geçerek yeni uyanmaya başlayan fideciğe ulaşır ve orada ilk etapta selüloz ve nişasta gibi maddeleri teşkil eder.Proteinler ise başka enzimlerle aminoasitler ve amidlere parçalanarak fidecik büyümesinde değişik şekilde kombine olarak farklı proteinlerin yapımı için kullanılır.Özellikle yağlı tohumlardaki yağlarda lipaz enzimiyle yağ asitleri ve gliserine parçalanır. Bunlara da çeşitli kimyasal değişikliklerle şeker yağların yapımında kullanılır.Çimlenmedeki fizyolojik faaliyetler ve büyümede kullanılan enerji,solunuma alınan oksijen vasıtasıyla karbonun Karbondioksite,H’nin su haline gelmesiyle(biyolojik oksidasyon) saptanır.Bu nedenle çimlenme halindeki bir tohumda solunum,kuru haline göre yüzlerce kat fazladır.Örneğin 1kg buğday çimlenirken 1 m3 havanın içerdiği oksijenin yarısını kullanır.Böylece solunumla oksijen devreye girince başlayan büyüme ve gelişme olaylarında diğer elementlerde ihtiyaç haline gelir.Tohum,kökleriyle aktif su alımına geçmeden önce ihtiyaç duyduğu en önemli elementler nitratlardır.Çünkü nitratlar tohum fide haline geldiğinde yaprağı oluştururken yapacağı fotosentez olayını düzenlemek için ışığa karşı istek ve hatta tohumdaki çimlenmeyi artırırken vejetatif metabolizmayı da artırmaktadır.Çimlenmede nitratlar sınırlayıcıdır.Çimlenme bittikten sonra büyüme ve gelişme olaylarını 3 temel gruba toplamak mümkündür:1. Metabolik olaylar fizyolojisi2. Büyüme ve gelişme fizyolojisi3. Hareket fizyolojisiO halde madde değişimi olan metabolizmayı metabolizma fizyolojisi diğerlerini ise 2 ve 3. maddeler inceler.1)Metabolizma Fizyolojisi:Burada bitki hücreleri ve dokuları fiziksel ve kimyasal değişiklerle yönlenir.Su,gaz ve eriyiklerin bitkilerce nasıl alındığını ;bunların bitkilerde hücreler dokular ve organlar arasında nasıl taşındığını;besin ve kompleks bileşiklerin (hormonlar)nasıl sentezlendiğini;büyüme ve gelişme olaylarında ihtiyaç enerjisinin sentezlenen bileşiklerden nasıl sağlandığını;yeni dokuların nasıl yapıldığını ve vejetatif bazı dönemlerinde üreme organlarının teşekkülüne ne zaman başladığını araştıran bir fizyoloji koludur.Bu temel olaylar iki yönde ele alınır:a) AnabolizmaSentez ya da asimilasyon olaylarını gerçekleştiren bu devre bitkilerin değişik yollarla ortamdan aldıkları ham besin maddelerini bünyelerinde yararlı bileşikler yapımı olayıdır.Yani metabolizmanın yapıcı kısmıdır.b) KatabolizmaParçalanma olayları olup bitki biyolojik dinanizmde gerekli enzimce zengin bileşiklerin kullanılması için bileşiklerin parçalanması olayıdır.Yani metabolizmanın yıkıcı kısmıdır.Metabolizma fizyolojisinde en önemli unsur bitkileri oluşturan elementlerdir ve ayrıntılı incelenmeleri gerekmez.İlkel analizle elde edilen sonuçlar metabolik olaylar hakkında zaten yeterli bilgi veriyor.Tüm canlı hücrelerinde olduğu gibi bitki hücrelerinde de su maksimum düzeyde bulunur.Alınan suyun çoğu atmosfere verilir.Bir bölümü dokularda su olarak kalır ve diğer kısmı da değişik bileşikler yapmakta kullanılır.Bitki nişinde suyun az ya da aşırı bulunması gelişimi diğer faktörlere oranla daha fazla etkiler.Su azlığında yeterli turgor sağlanmaz.Hücrelerin büyüyüp gelişmesinde turgor basıncıyla meydana gelen reaksiyonlar sonucu sağlana enerjiye bağlı olduğu için biyolojik dinanizm(BD) minimuma iner.Yine bitkilerde su azlığında yaşlı organlardan gençlere su nakli yapılarak bu ekstrem koşulun önüne geçilir.Su noksanlığında bitkinin ilk kontrolü stomalara müdahale etmektir.Su fazlalığında akuatik bitkiler hariç diğerlerinin gelişimini olumsuz etkiler.örneğin nişte biriken su toksik etkisi yapan maddeleri artırır,solunum için gerekli oksijeni azaltır.Daha da önemlisi bitki topraktan nitratları alamaz.Böylece kök gelişmesi azalır.Bu da genel metabolizma düşüşüne neden olduğundan kök gelişmesi nedeniyle verim düşer.Bitki gevşek yapılı olur ve direnç azalır.Bitkideki su miktarı türe,aynı türün farklı organlarına ,aynı organların günün değişik zamanlarındaki durumuna ve mevsimlere,bitkinin yaşına,toprağın tarla kapasitesine, absorbsiyon transporasyon miktarlarına ve toprağın mineral zenginliğine göre daima değişkendir.Bir çam tohumuyla yapılan deneyde tohum çimlenmeden önce %7 su içerirken, çimlenme esnasında bu miktar %172 artar.Meritemlerde %90 su içeren kök ve yumrularda daha az su bulunur.Bitkilerdeki su kapasitesinin en değişken dönemi günün farklı saatleri ve mevsimleridir.Bu durum tamamen kuru madde artışı ve kuru madde işgalinden dolayı su miktarı azalmasından kaynaklanır.Ama özel olarak günü farklı saatlerindeki değişme ise suyun absorbsiyonu ile transporasyonu ile alakalıdır.Güneşli günlerde sabah erkenden öğlene doğru transporasyonda da artış olur.Bu olayın temelinde sabahın erken saatlerinde bitkinin suyu taşıma güçlülüğü vardır.Yani absorbsiyon yetersizdir. Bitkilerde su kapsamı tür topraktaki mineral madde ve miktarına göre değişir.Örneğin toprakta potasyum arttığında su kapsamının arttığı belirlenmiştir.Fakat sodyum ile bu olay terstir.Fosforun artması ya da azalması cüzi olarak artış yönündedir.Bitkilerin su kapsamının belirlenmesinde en ekonomik yönü kuru ağırlık tayini yapılmasıdır.Deney için farklı bitkilerin farklı organları belli ölçülerde önce taze olarak sonrada 105oC’lik etüvde belli aralıklarla kurutulduktan sonra tartılması ve değişmeyen en son tartımın kuru ağırlığı verdiği en uygun yöntemdir.Deneyin en önemli yönü hata kaynaklarının azaltılmasıdır.Bu da suyun bitkilerden uzaklaşma hızının hangi etkenlere bağlı olduğuna,Kullanılan malzemenin hassaslığına(terazi) ve titizliğe bağlıdır.Bunu dışında materyalin otsu ya da odunsu oluşu,organın cinsi,etüvün genişliği etüvdeki materyalin miktarı,ara sıra etüvün devreden çıkması ve kontrol esnasında etüv kapağının açılıp kapanması vs. Sonuçta: % Su Miktarı = Su Miktarı x 100 Yaş AğırlıkFormülüyle hesaplanır ve biter.Burada kuru maddenin %10’nu inorganik,%90’ı organikten oluştuğu görülebilir.Bitki Organları Bitki % Su Miktarı Yaprak Sedum (Dam Koruğu) %95 Syringia(Leylak) %70 Pinus(Çam) %50Odun Pinus(Çam) %50 Fagus(Kayın) %40Meyve ve Tohum Triticum(Buğday) %14 Pisum(Bezelye) %12 Pyrus malus(Elma) %85 Tablo incelendiğinde elma türü meyveler hariç genç organların yaşlı organlara oranla daha fazla su içerdiği görülür.Ayrıca tohumlarda ve meyvelerde su oranı ve içeriği azdır. Kuru distilasyon,Bitkideki mikro ve makro elementler,minimum yasası ve bitkilerde N kapsayan organik bileşikler……. (bkz.ek) Su Metabolizmasıyla İlgili OlaylarHer canlı metabolizmasının gücü nispetinde aktif yaşam sürer.Metabolizmanın derecesi ile kullanılan suyla ilgilidir.O halde metabolizmanın başlangıcı su alımının başlangıcından, hızı da kullanılan suyun miktarından anlaşılmaktadır.Su kullanabilen her bitki ve hayvan adaptasyonu sürdürüyor demektir.Ancak adaptasyondaki aktif ve pasiflikte suyun miktarıyla ilgilidir.Fakat kullanılan bu su miktarı her zaman enerji üretiminde kullanılmayabilir.Bitkilerde su alma mekanizmasını iyi anlayabilmek için su ve suyla alınan mineral maddelerin taşınmalarında cereyan eden temel olayların bilinmesi gereklidir.Bunlar:1)Difüzyon 2)Osmoz 3)Şişme 1. Difüzyon(Yayılma,Dağılma)Moleküllerin çevreden aldıkları kinetik enerji ile bulundukları ortamda yapmış oldukları hareket olaylarıdır.Zarsız ortamdaki Osmoz olayıdır. Maddeyi meydana getiren tüm tanecikler hareket halindedir ve bu hareketleri gelişi güzeldir. Çünkü sahibi oldukları enerjiyi kendileri üretmeyip dışarıdan aldıkları için kinetik enerji değişimlerine uğrarlar.Eğer aldıkları enerji kademeli değişse sapma meydana gelir.Fakat gaz molekülleri başka moleküllere çarpıncaya kadar düz hareket eder.Sıvılarda titreşerek hareket, katılarda ise sabit titreşen bir hareket vardır.Normal basınç ve sıcaklıkta gaz molekülleri çok geniş çapta ve kolayca yayılış yaparlar.Bir parfüm ağzı açıldığında yoğun konsantrasyonlu olduğu için havaya geçiş ve yayılışı hızlı olur.Havada düzenli bir yayılış yaparak ortamı eşitlediğinde havadan şişeye bir geçiş olmuş demektir.Birim zaman içerisinde parfüm kutusuna giriş ve çıkış dengelenir.Buna dinamik dengenin kurulması denir.Gaz molekülleri arasında olduğu gibi sıvı ve katı moleküller arasında difüzyon olur.Ayrıca iyonlar ve koloidal partiküllerde difüzyona uğrar.KarbonhidratlarMineral ve tuzlar SıvıSu KolloidProteinLipit Katı Sonuç olarak küçük çaplı moleküller ve iyonlar büyük olanlara göre daha hızlı difüzyon yaparlar.Örneğin bir tuz iyonunu glikoz molekülünden daha hızlı Difüzyon yapar. Ayrıca hidratasyon gücü yüksek olan moleküller ve iyonlar düşük olanlara göre daha yavaş difüzyon yapar.Difüzyonda kütlede önemlidir.Kütlesi fazla olan az olandan daha yavaş difüzyon yapar.Difüzyon Basıncı(DB):Her hangi bir madde moleküllerinin çok yoğun ortamdan daha az yoğun ortama geçebilme yeteneğine denir.Başka bir deyişle bir kapta bulunan çözelti içerisindeki moleküllerin difüzyonlarından kaynaklanan çepere yaptıkları basınca denir.Çözelti içerisinde her hangi bir molekülün DB’si diğer moleküllerin DB’sinden tamamen bağımsızdır.Örneğin içerisinde az miktarda hava bulunan balon CO2 gazıyla dolu bir ortama konulduğunda balonun yavaşça şiştiği görülür.Çünkü ortamdaki CO2 yoğunluğu içeriden kat kat fazladır.Bu olaya da Difüzyon basıncı değişkenliği(DBD) denir.Bu olay bitkilerde çok önemlidir.Çünkü bitkilere gerekli maddelerin sürekli alınması gereklidir. Özellikle stomalarda bir kısım hava girerken bir yandan da başka bir kısımda hava ve su çıkar.Aynı durum hücrelerde de mevcuttur.İşte her maddenin alınmasının ve verilmesinin birbirinden bağımsız olmasını gerçekleştiren olaya DB değişkenliği denir. Yoğunlukları farklı iki sıvı Difüzyon ortamında bir araya gelirse yoğun olan diğerinden su çeker.İşte suyun yoğun olduğu ortamdan az yoğun ortama girişini sağlayan bu kuvvete ise DB farkı(emme kuvveti) denir.Difüzyon ortamındaki Difüzyon hızını(DH) etkileyen en önemli faktörlerden biride Difüzyon direncidir.Çünkü her hangi bir ortamda 2 maddenin birbirine difüzyonu sırasında moleküller arasında mutlaka çarpışma olur.Moleküller ağırlık ve büyüklük bakımından fazla olanlar küçük olanlara direnç göstererek hızlarını artırırlar.O halde büyük ve ağır moleküllerin ortamdaki miktarı ile DD doğru orantılı,DH ile ters orantılır.Moleküller arasındaki DD en düşük olan gazlardır.Dolayısıyla en hızlı hareket eden ve dinamik dengenin kurulmasını en kısa zamanda sağlayan gaz ortamının difüzyonudur.Böylece gazları difüzyonu DB’nin yüksek olduğu ortama doğrudur.Yani DB farkı difüzyonu doğru orantılı olarak etkiler.Öte yandan difüzyonun olduğu 2 ortam arasındaki yol uzunluğunun etkisi ile ters orantılıdır.Difüzyon Basıncı Gradienti(DBG):İki ortam arsındaki DBF’nin 2 ortamı ayıran yola (uzaklığa) oranı olduğundan buna Difüzyon basıncı derecesi denir.O zaman Difüzyon yolunun uzunluğunun artmasından kaynaklanan gelişme Difüzyon olan maddelerin özelliği ile telafi edilir.DBG arttıkça Difüzyon artar.Yol uzadıkça ortamdaki büyüklük artar.Dolayısıyla ortamdaki çözeltini yoğunluğu azalır. Aynı şartlar altında farklı gazların DH’si farklı olur.Bu durum söz konusu gazın yoğunluğu ile ilgilidir.Örneğin Havada oksijen hidrojenden 16 defa fazla olduğu için hidrojenin DH’si oksijenden 4 kat daha fazladır.Grahm yasasına göre gazların difüzyonu yoğunluklarını kare köküyle ters orantılıdır.Ortamın sıcaklığı artıkça kinetik enerjilerinden dolayı Difüzyon hızı artar.Deneysel olarak 1oC’nin artışı karşılığı %2-4 artar.Yine ortamın yoğunluğu Difüzyon hızına ters tepki yapar.Sıvı ortamdaki maddelerin difüzyonu:Bir maddenin suya karşı isteği varsa o madde suda çözünür.Ancak her maddenin kendine öz çözünürlüğü vardır.Çözünürlük kapasitesi ne olursa olsun sıvılarda çözünen maddeler molekül ve iyonlarına ayrıldıkları için kinetik hareketlilik artar.O halde Difüzyon olayı gözlemek mümkün olur.Ancak ister molekül ve iyonlarına ayrılma isterse gözlemlemekteki kolaylık çözünürlük gücüne bağlıdır.Örneğin içerisinde saf su bulunan şekildeki kaba KMnO4 kristali atılırsa kristalin molekül ya da iyonlarının suya difüzyo-nu sudaki rengin değişimiyle anlaşılır.DH hakkın- da bilgi edinmek için başka bir kristalde konulabilir.Kristallerin eriyerek difüzyona başlamaları birbirinden farklı olsa da gene de yavaştır.Çünkü kristallerin molekülleri su tarafından ayrılıp uzaklaştırılması belli bir zamana tabidir.Aynı zamanda DBG azalması moleküllerin hidratasyonu daha büyük iç sürtünmeye neden olmaktadır.Çözeltilerdeki herhangi bir maddenin hızı ve yönü diğer maddelerin hız ve yönüne bağlı değildir.     Gazların difüzyon Hızına Etki Eden FaktörlerSıvıdaki madde parçacıkları da difüzyona etki eder.Kural olarak küçük molekül ve iyonların büyük olanlara göre difüzyon hızı daha fazladır. Örneğin H molekülü glikoz molekülüne göre daha hızlı difüzyon hızına sahiptir.Difüzyona etki eden süre,difüzyon kabının büyüklüğü ve difüzyon yolunun uzunluğu ortam sıcaklığı ve karıştırmadır.Difüzyon olayı bir sıvı içerisinde birden fazla katı madde konulursa çözeltideki katıların moleküllerini difüzyon yönü ve hızı birbirinden bağımsızdır.Çünkü farklı moleküllerin hidratasyon kabiliyeti ve DBF birbirine benzemez.Sıvı bir madde katı bbir ortamda difüzyona uğruyorsa yer çekimi yönünde molekül ağırlığı arttıkça hız artar,azaldıkça azalır.Ancak yer çekimine ters yönde ise parçacıkların difüzyonu molekül ağırlıklarıyla ters orantılıdır.   Sıvını katıya difüzyonu sırasında difüzyon ortamının yoğunluğu ile difüzyon hızı yine ters orantılıdır.   Yoğunluğu aynı olan eşit çaptaki 4 tane deney tüpüne konulmuş jelatin çözeltisi vardır.Aynı laboratuar ortamında aynı anda molekül ağırlıkları farklı a,b,c,d maddeleri tüpe konuluyor. Belli bir deney süresinden sonra molekül ağırlığı bakımından kaplara yer çekimi doğrultusunda tüpe yayılma d > c > b > a şeklindedir.Eğer aynı moleküller molekül büyük-lüğü bakımından deney yapılacak olursa a > b > c > d şeklinde olmalıdır.Diğer bir örnek ise molekül ağırlığı belli olan bir maddenin farklı yoğunluktaki jelatin çözeltilerine olan difüzyonudur Burada da görüldüğü gibi difüzyon hızı ortam yoğunluğu ile ters orantılı olduğu için difüzyonun hızı I.tüpten IV. Tüpe doğru artar.Eğer difüzyon olayı bu kurala uymuyorsa deney hatasının çözeltinin hazırlanmasından kaynaklandığı düşünülür.Buna göre difüzyon hızı difüzyon yapan maddelerin difüzyon ortamındaki yoğunluk farkları ve 2 maddenin değme yüzeyleri ile doğru,difüzyon eden maddelerin molekül ağırlığı ile ters orantılıdır.Yine difüzyon-osmoz olaylarında da zarın kalınlığı,sıvıların basınç farkları,porların yarıçapı ve viskozite ile ilgili olarak değişebilir(Doğru orantılı). 2.Osmoz(Geçişme)Laboratuar ortamında yarı geçirgen canlı sistemlerde seçici geçirgen bir zarla ayrılmış ortamda,su konsantrasyonunun yüksek olduğu ortamdan düşük olduğu ortama doğru geçiş olayıdır.Ya da yoğunlukları farklı 2 çözeltinin zar bulunduğu taktirdeki difüzyon olayıdır.O halde osmoz difüzyonun özel bir durumudur.   Ozmometrede görüldüğü gibi su hemen huniye geçer.Çünkü beherdeki su konsantrasyonu hunininkinden fazladır.Su geçişi arttıkça çözeltinin yoğunluğu azalır.Olay ilerledikçe hacim artışı nedeniyle hunideki çözeltinin yüksekliği manometredeki Hg kolunda yükselme meydana gelir.Osmozis olayı bitkilerde sürekli cereyan eden metabolizmanın bir dönemidir. Hücre zarı ile koful,çekirdek ve diğer organellerin zarları tam anlamıyla seçici geçirgen özelliktedir.Çünkü zarların kimyasal yapıları birbirinden farklı olsa bile birim yapıları aynıdır. Genellikle osmoz 2 çözelti arasında meydana gelir.Su konsantrasyonu az olan çözeltilerin su potansiyelinden daha düşük olduğuna suyun hareketinin yüksek olduğu taraftan düşüğe doğrudur.Ancak aynı şeyi diğer madde molekülleri için söylemek mümkün değildir.O halde saf suyun potansiyeli diğer tüm sıvıların su potansiyelinden daha yüksek olduğu için sıvılar içinde en iyi çözücü ve en hızlı geçiş yapan sudur.Şekildeki zar yarı geçirgen olduğu için şeker molekülleri porun genişliğinden büyük olduğundan su tarafına geçiş yapamaz.Bu durumda şekerin molekülleri porların ağzına gelerek su moleküllerini kendine çeker.Bir süre sonra şeker çözeltisinin yoğunluğu azalarak hacim ve basınç artar.Böylece etkisi zara yansıyan bir osmotik basınç ortaya çıkar.Burada içeriye giren su moleküllerinin kuvveti çözeltinin karşıt kuvvetinden fazla olduğu sürece su girişi olur.Ancak su molekülünün hareketi iç kuvvete eşit olunca olay durur.yukarıdaki osmoz olayında da görüldüğü gibi osmotik basınç zarı geçemeyen moleküllerin büyüklüğü ile değil sayısıyla doğru orantılı olarak artar.     Bitki hücresi en iyi bir osmotik sistem durumundadır.Selüloz çeper sermabl(yarı geçirgen),zar ise seçici geçirgendir.Şekildeki osmometre deneyinde saf su molekülleri huniye geçer.Manometrenin kolundaki cıva düzeyini yükseltmek üzere meydana gelen basınç osmotik basınçtır.Bu basınca emme basıncıda denir.Çünkü olay su konsantrasyonu düşük olan çözeltinin yüksek olan çözeltiden suyu emmesinden dolayı meydana geldiği içindir.Osmotik basıncı meydana getiren çözeltinin potansiyel değerine osmotik değer denir.Dikkate alınacak kadar osmotik değer meydana getiren en önemli maddeler şekerler,organik asitler ve inorganik tuzlardır.Hangisi daha çabuk erirse osmotik değer daha fazladır denir. Osmotik Basıncın Bağlı Olduğu Faktörler Bilindiği gibi osmotik basınç ,belirli bir hacim çözücü için çözünmüş madde moleküllerinin konsantrasyonu ile doğru orantılıdır.Kural olarak çözeltilerde yoğunlukla doğru orantılıdır.Aynı zamanda belli bir düzeye kadar sıcaklık artması da osmotik basıncı artırır.Yapılan deneylerde çözeltilerde gazların hacimlerinde olduğu gibi 1 mol eriyik 22,4 basınç oluşturduğu gözlenmiştir.şekildeki aniden ortaya çıkan sapmanın nedeni çözeltide yoğunluğun artmasıyla çözünen maddenin çözelti içerisinde fazla hacim işgal etmesinden kaynaklanır. Molekül ağırlığı yüksek olan maddelerde işgal edilen alada azalma olmasına yol açar.O zaman bu haldeki bir çözeltide çözünme olayının bulunduğu ortam yoğunlaşacağı için sapmaya neden olur.Diğer bir nedenle suda çözünen maddelerle su arasında bir çekim olayının bulunmasıdır.Bu şekilde suda çözünen madde moleküllerine su molekülleri bağlanır.Adsorbsiyon veya hidratasyon suyu da denilen bu tutulan su molekülünün çapını artırarak hareket alanını azaltır ve eriyerek zaman içinde iç sürtünmenin de boyutunu artırır.Çünkü eriyen maddenin molekül büyüklüğü büyür.Buda suyun hacminin azalmasına yol açar.İşte gittikçe hacmi azalan ortamda sapma meydana gelir.Osmozis veya şişme olayları sonucu bitki hücrelerinin stoma ve kafullardan hücre çeperine yapılan basınca hidrostatik basınç(Turgor basıncı),Hücre çeperinin protoplasta yaptığı basınca da çeper basıncı(EB) denir.Normalde çeper basıncı hidrostatik basınca eşit fakat karşıt bir basınçtır.Turgor basıncıda hücre içindeki sıvının osmotik basıncı yüksek olduğu için su hücreye kolayca girer ve hacim artışı yaparak zarı çepere iter.İşte bu basınçla hücre içerisine başka su moleküllerinin girmesini engellediği için çeşitli minerallerin alımı da durmuş olur.Örneğin,K’yi çok kullana bitkilerde Ca’nın engellenmesi aynı yolla olur.Ancak Bitki bu kez Ca’ya fazla ihtiyaç duyuyorsa yine aynı yöntemle K’yi engeller.Çeper basıncında ise hücre çeperi sert olduğu için hücreyi dengede tutmak amacıyla eşit zıt basınç yapmak zorundadır.İşte osmotik basınç ile turgor basıncı arasındaki farka bağlı su moleküllerini çekebilen asıl kuvvete emme kuvveti(EK) denir.O halde bir hücrenin yoğunluğu ne kadar fazla ise EK’de o kadar fazladır.Kısaca:EK=OB – TB Sonuç olarak TB bitkilere dayanıklılık sağlayan çoğunlukla otsu bitkilere direnç ve diklik kazandıran ama asıl enerjinin üretildiği metabolik bir ortamdır.Solmuş bir bitkinin sulu bir ortamda yeniden eski görünüşünü alması bu olay sayesinde olur. ŞİŞME Difüzyon osmoz yoluyla katı haldeki cisimlerin su alıp hacimlerini artırması olayıdır. Aslında osmoz difüzyonun,şişmede osmozun özel bir şeklidir.Yalnız şişme sırasında şişen ortamlar difüzyon ve osmoz bakımından çok farklılık gösterdiği için bu olaylarda suyun ne kadarının ne içerdiği ölçülemez.Çünkü giren sıvı miktarı belli olsa bile bu sıvının bir kısmı kapiller boşluklara girmektedir.Ancak bu olay şişen maddenin ve şişirici çözeltinin difüzyon basınçları farkı (DBF-emme kuvveti) ilgili olarak ortaya çıkmıştır.Şişen maddenin DBG’si (DBD) düşük olduğu sürece su girmeye devem eder.Ancak her sıvı emilmesi şişme değildir. Çünkü şişmede enerji üretimi ve hacim artışı karakteristiktir.Örneğin tebeşirden bir birkaç parçanın ağırlığı ve hacmi ölçülüp suya konulur.Bir süre sonra bu ölçümler tekrarlanırsa sadece ağırlığın değiştiği görülür.Tebeşir porlu yapıya sahiptir.Bu pordaki hava boşalıp su girer.Ağaç parçası aynı deneye tabii tutulursa ağacın hacmi artar.Miseller kohezyon kuvvetiyle Oysa Miseller kohezyon kuvvetiyle bir aradan tutulduğundan miseller arasına girişi fazla olsa da parçalanmasını önler.Bu da şişmede fazla su alımının sınırı aşmasını engellemesi anlamına gelir.Bir balon cam balonun içine konulursa cam engelleyen bir kuvvet oluşturuyor. Bir cisimde şişmenin meydana gelmesi için başlıca 2 koşulun sağlanması gerekir:a)Şişen maddelerin içerdiği sıvının DB ile şişiricinin DB’si arasında belirli bir fark olması lazım.Şişmenin miktarı bu farka bağlı olarak artar ya da azalır.(Emme Kuvveti) b)Şişen maddenin şişirici sıvıya karşı belli bir ilgisi olması lazım(Adsorbsiyon kuvveti ile olur).Terazide görüldüğü gibi,bir süre sonra terazi dengesinin yani A ve B kefesi tarafından değiştiği görülür.Bu durum NaCl şişede Na+ ve Cl- serbest suyu hidrote etmesinden kaynaklanır.A kefesine terazi dengeye gelene kadar ilave edilen ağırlık B’deki jelatinin almış olduğu fazla suyun ağırlığına eşittir.Başka bir deneyde kuru bezelye tohumu kumpas ile ölçülüp,tartıldıktan sonra dereceli mezürde saf suya konulur.1-2 gün sonra aynı ölçüme tabi tutulursa bütün ölçümlerde artma olacaktır.Tüm şişme olaylarında en çok enerji su alımının başlangıcında meydana gelir.Çünkü bu devrede (Başta emme gücü fazla olduğu için çok yüksek bir emme kuvveti oluşur).Eğer dış güçler şişen cismin hacminin artmasına yani genişlemesine ,(Yurgor artıyor,enerji üretimi artıyor)dış güçler bunu engellemeye çalışırsa en yüksek tepki atm’de (basınçta) meydana gelir.İşte bunlardan ilki çeper basıncı diğeri de Turgor basıncıdır.Örneğin;kurak havalarda kayalar arasında çakılan kuru odunlar yağmur yağdığında kayayı parçalar.Şişme olaylarını günlük en güzel örnekleri yağmurlu havadaki ahşap kapı ve pencerelerin durumudur.Şişmede şişiricinin sıcaklığının önemli etkisi vardır.Sıcak suda daha hızlı fakat , soğuk suda daha yavaş ama fazladır.Çünkü Sıcak su molekülleri ısı enerjisiyle maksimum hareket ederek miseller arasına ani giriş yapar.Bu da permabiliteyi azaltan bir şok etkisi yapar. Yani tahrip eder.O halde şişmede sıcaklığın derecesi çok önemlidir.Çünkü sıcaklık sıvı ortamdaki su moleküllerinin termik hareketlerini artırarak çözeltilerde daha bağımsız davranmayı sağlamaktadır(Sıcaklık artınca molekülleri hareket eder,bağlar kopar ve çarpışma olur).Bu nedenle sıcaklık şişmeye ayrılan süreyi azaltır.Fakat sıcaklık artışı ile birim zamanda şişme yüzdesi azalır. Sıcaklığın artışı belli bir dereceden sonra ters yönde etkiler.Osmotik basınç(EM) şişmeyi azaltan bir başka faktördür.Osmotik basınç ile şişmenin hızı ve miktarı ters orantılıdır.Çünkü osmotik basıncın artması demek çözeltideki çözünen birim madde başına düşen Su molekülleri sayısının azalması demektir.Bu durumda çözeltinin difüzyon basıncı azalır yani çözünmüş madde miktarı arttıkça şişen cisme giren su miktarı azalacaktır. ELEKTROLİTLERDE ŞİŞME Soru:Okaliptus meristemi(1),çimlenmekte olan köknar tohumu(2) ve patates yumrusu vardır. Su kapsamını tespit etmek istersek sıralama nasıl yapılır.Yanıt:Bir ortamda su miktarı ile nişasta miktarı ters orantılıdır.Yumrularda su yoktur. Tohumlarda çimlenme sırasında su miktarı %77 kadar artar.(321)Soru:Sulu ortamda yetiştirilen yumrulu bitkilerde Ca,Cl,S elementleri yumruda çok yaprakta yoktur.Niçin?Yanıt:S proteinleri yapısına giriyor. Elektrolitler iyonik bileşikler olduğu için çözündükleri zaman iyonlarına ayrılırlar. Ayrılan her iyon elektrik yükü taşır.Bu da onların mutlaka su molekülü hidrate ederek su örtüsü ile kaplanacağı anlamına gelir.O halde,elektrolitlerde şişen cisme iyonla birlikte su girer.Bu durum iyonları su tutma kapasitesine bağlı olup şişmenin miktarını düzenler. Görülüyor ki elektrolitlerde şişme suya göre değişiktir.Aslında bu değişikliğe neden olan asıl faktör iyonların elektrik yükleri ve atom ağırlıklarıdır(Çekim arttıkça yüklenme fazla olur,ağırlık artar).Birçok doğal jellerin(yumurta akı,cıvık mantarlar,sitoplazmanın kendisi) miselleri su ile temas ettiğinde ( - ) elektrik yükü kazanırlar.O yüzden temasa geçtiği elektrolitteki (+) katyonlar için bir çekme kuvveti haline gelirler.Onlarda (-) yüklü anyonları çekerler.Her ne kadar şişen madde ile elektrolitik iyonlar arasındaki ilişki bu maddelerin bünyelerine bağlı ise de bu eriyiklerde şişen bir cisimde 2 farklı elektrolit fazı vardır:1)Eğer şişen maddenin yapısı elektrolitlere yeter derecede geçirgen ide misellerin yüzeyi katyonlardan bir tabaka ile örtülüdür.Katyonlar şişen cisme hidratasyon suyunu da götürürler.böylece şişme suyu alınmış olur. İşte iyonların şişmedeki direkt etkisine P.İ.E.(Primer İyon Etkisi) denir.Ayrıca şişen maddeler aynı zamanda elektrolitlerde absorbe olmayan anyonlarla da temastadır.Yani şişen madde elektrolitlerin içeri girmeyen iyonları ile de temas halindedir.İşte içeri girmeyen bu anyonlar-da şüphesiz bir hidratasyon suyu vardır.Bu durum yukarıdaki olayın tersini ortaya çıkarır. Çünkü bu kuvvet ile su arasında rekabet başlar.Yani dıştaki anyonlar içerideki misellerden su çeker.Bu olaya da sekonder iyon etkisi denir.Şişmede başlangıçta EK’den dolayı hızlı bir giriş vardır.Her giren suyu bağlayıp gitti.Orada kalanların suyu içeri girenlerden fazla olunca dışa-rıdakiler suyu çeker.Denge sağlanana kadar.(Toprağın bitkiden su çekmesi)Katıların kazandığı su miktarını iyonların sayısı değil hidratasyon güçleri belirler.Yani miktardan ziyade absorbe olan veya olmayan iyonların hidratasyon kuvvetleri arasındaki fark belirler.Örneğin,önce eritilen sonra kurutulan jelatinden alınan silindirler.şemadaki eriyiklere konulduğunda en fazla şişme KI da meydana gelir.Çünkü bu eriyik serisinde atom ağırlığı en fazla olan iyondur. H2O KCl NaCl LiCl KBr KI%Şişme 100 103 109 114 120 ∞ 2)Eğer şişen maddenin yapısı elektrolitlere karşı yarı geçirgense hem anyonlar hem de katyonlar şişen cisim ile su için rekabete girer.Bu olay cismin emmek istediği suyun engellenmesi durumuna dayandığı için S.İ.E. vardır.O zaman yapıları yoğun olan cisimler tuz eriyiklerinde saf sudakinden daha fazla şişer.Bu durumda şişmede azalma katyonların giriş yeteneğiyle ters orantılıdır.Örneğin aynı büyüklükte ayrı tüpe eşit miktarda keten tohumu konularak her birinin üzerine 2’şer mol saf su,KCl,NaCl,LiCl bir deney süresi sonunda şemadaki gibi su dışındaki çözeltilerden KCl’de en fazla şişme olmuştur.Çünkü K’nın atom ağırlığı fazla,hidratasyon örtüsü ise azdır.En az şişme ise LiCl’de görülmüştür.Çünkü Li’nin Saf Su KCl NaCl LiClŞişme% 57 46 43 36           Durumu K’nın Tam tersidir.NaCl’de Na’nın özellikleri Li ve K’nın ikisi arasında olduğun için orta durumda bir değişme olmuştur.Demek ki bu deneyde de zarın yarı geçirgen olması sonuçları etkileyen en önemli faktördür.Sonuç olrak görülüyor ki,su metabolizmasıyla ilgili bu üç olay birbirini tamamlar niteliktedir.Çünkü genelde birinin nedeni ve sonucu ötekisidir. Bazen bu iki olay aynı anda gerçekleşebilir.Örneğin,Şişme olayı difüzyonun özel bir şeklidir. Çünkü bitki çeperini oluşturan her biri 2000 kadar glikoz molekülünden oluşan miseller arsına suyun girmesi difüzyon olayıdır.Aralarına su giren misellerin şişme miktarı kohezyon kuvve-tiyle kontrol edildiği için turgordur.tebeşir ve süngerin boşluklarının su ile dolmasının bu olayla ilgisi yoktur.Kısaca şişmede kontrollü(tepkili) hacim artışı karakteristiktir.Çünkü su alınmasına rağmen yerde kalan su yeterli değildir.Bu durumda şişen madde şişiriciden sıvı alıp boşluklarını doldurduğundan şişiricinin miktarı azaldığı için süreklilik göstermez.Her ne kadar şişerek azalan hacmi telafi gibi görülse de boşluklardaki hava yerine girmiş olan su miselleri birbirinden uzaklaştıran sudan bağımsız düşünülmelidir.O halde suya karşı ilgisi olan her madde hiç şişmese de içerisinde bulunduğu sıvıdaki su moleküllerini kendine bağlar. Yani hidratasyon suyu oluştururlar.Madde etrafında düzenli yerleşen bu su molekülleri sıvı içerisinde serbest dolaşan su moleküllerinden daha az hacim işgal eder.Şişme esnasında su molekülleri kendi kinetik enerjilerinin büyük bölümünü kaybederler.Kaybedilen bu kinetik enerji şişme ortamından ısı enerjisi olarak çevreye aktarılır. SU İLETİMİ *İyon AntagonizmasıBitki dünyasında halofit(tuzcul) bitkiler hariç tuz çözeltisi bitkiler için zararlıdır.Ayrıca bir tek tuzdan hazırlanan çözeltiler bir kaçından hazırlanan çözeltilerden daha zararlıdır.Örneğin,buğday fideleri ayrı ayrı 0,12 mol CaCl2 ve 0,12 NaCl çözeltisinde kök gelişimine bırakılmıştır.Aynı fideler 0,12 NaCl+0,0012 CaCl2 çözeltisine konulursa (c) şeklindeki görülür.Çünkü NaCl orta büyüklükte olup Na Hidratasyon suyuyla birlikte protoplazmaya geçer.Eğer ortama eseri Ca bileşiği katılırsa 2 değerlikli olan Ca’nın su örtüsü Na’dan daha fazladır.O halde büyük Ca molekülü içeri giremez.Üstelik sekonder iyon etkisi yapar.Bu durumda su kaybeden hücrelerin kapıları kapanır. Böylece Na iyonları içeri giremez.İşte iyonların birbirine karşı bu etkisine iyon antagonizması denir.Bu olaya bir örnekte Spirogyra deniz alginin metilen mavisinde tam boyanmasıdır.Eğer metilene AlCl3 katılırsa boyama tam olamaz.Bu durum diğer çözeltilerin içeri girip zehir etkisi yapmasını engeller.Olayın esası 2 ya da daha fazla değerlikli iyonların zarı yoğunlaştırdığı bilinmektedir.Zar yoğunlaşması porların kapatılıp.permabl’ın azalmasıdır.Böylece tek değerli iyonların geçmesi önlenir ve şişmeyi artırarak zehir etkisi yapmasını da ortadan kaldırır.İşte tek değerlikli bileşiklerde hazırlanmış çözeltilerin hücreye yaptığı etkiye sinerjistik etki denir.Sonuç olarak bir elementin yaptığı etkiyi ikinci elementin artırmasına sinerjisitk etki denir. Bitki Fizyolojisi Ders Notları Hazırlayan Duygu OKTEN  

http://www.biyologlar.com/bitki-fizyolojisi-ders-notlari-1

Doğurganlık - Fertilite Nedir

Kadında Doğurganlık Kadınlarda doğurganlık, gebe kalabilme ve bebek sahibi olabilmektir. Bir kadında doğurganlık13 yaş civarında adetlerin başlamasıyla başlar ve genellikle bu 45 yaş civarında sonlanır. Fakat potansiyel olarak doğurganlık yaklaşık 51 yaş civarına dek yani menapoza kadar sürer. Kız çocuğunun anne karnında 5 aylıkken sahip olduğu yumurta sayısı yaklaşık 6-7 milyondur, bu sayı doğumda 1-2 milyona düşer, çocukluk çağında yavaş yavaş azalarak ergenlik döneminden itibaren ayda bir yumurta yumurtlamak suretiyle bu azalma menopoza kadar aylık ortalama 350-400 yumurta harcayarak devam eder. Bu yumurtalar yumurtalıklar içerisinde follikül denen içi sıvı ile dolu boşluklarda saklanırlar. Küçük kız doğurganlık çağına girdiğinde aylık menstrual sikluslar (adet) başlar. Her siklus sırasında yumurtalık bir yumurta geliştirir. Nadiren birden çokta olabilir. Bu yumurta erkekten gelen sperm hücresi ile birleşirse gebelik oluşur. Yumurta hücresinin gelişimi beyinde hipotalamus ve hipofiz denen bölgelerden ve yumurtalıklardan salgılanan bazı hormonların ve kimyasalların ince dengesine bağlıdır. Erkekte Doğurganlık Erkekte doğurganlık. Kadını hamile bırakabilme yetisi anlamına gelir. Bunu sağlayabilmek için. Erkeğin üreme sisteminin sperm üretebilme ve depolayabilmesi ayrıca depolanan bu spermlerin vucut dışına taşınabilmesi gereklidir. Kadının hayatı boyunca üreteceği yumurta hücreleriyle doğmasına karşın erkek hayatı boyunca sürekli yeni sperm üretebilme yeteneğine sahiptir. Erkek. Puberteye eriştikten sonra . sperm depoları yaklaşık her 72 günde bir yenilenmektedir. Doğurganlık (fertilite) Terimleri: Fertilizasyon: Sperm ve ovumun birleşmek üzere biraraya gelmesi Konsepsiyon: Gebeliğin oluşması (döllenme) Gebelik: Ovum ve spermin birleşmesinden sonra. Kadın üreme sisteminde embriyo veya fetusun gelişmesi. Hayatın Temeli İnsanlar hayata tek bir hücre, döllenmiş yumurta ya da zigot olarak başlarlar. Bu hücrelerin herbirinin çekirdekciklerinde DNA denilen (deoxyribonucleic acid) ve biraraya gelerek genleri oluşturan bilgi kodları vardır. Bu genler'de kromozomlar olarak adlandırılan yapıları oluştururlar. Bir insan zigotu 23 çiftten oluşan 46 adet kromozom içerir. Bunların yarısı babadan diğer yarısı ise anneden gelir. DNA bilgi ile depolu olması yanında kendini kopyalama yeteneğine de sahiptir. Bu kopyalama yeteneği olmaksızın hücreler çoğalamazlar ve bilgileri kuşaklar boyunca iletemezler. Gebelik Şansını (Doğurganlığı) Artırmak İçin Neler Yapılabilir? Sigara Sigara kadınlarda fertiliteyi düşürebilir. Pasif içicilik de aynı şekilde etki eder. Sigara içimi ile alınan nikotin, yumurtalıklardaki hücreleri etkileyerek, kadının yumurtasının genetik anomalilere daha fazla eğilimli olmasına neden oluyor. Nikotin, yumurta hücrelerini bozmasının yanında menopozun beklenenden erken gelmesine de yol açabiliyor. Menopoz öncesinde de sigara içen kadınların yumurtalıkları sağlıklı yumurtalar üretmeye direnç gösterir hale gelir. Sigara kullanımı doğal gebe kalmayı zorlaştırırken, düşükleri hızlandırır. Gebelikte sigara ve alkol kullanan kadınlarda düşük oranının yüksek olduğu bildiriliyor. Erkeklerde de sigara içmekle sperm kalitesinin düşüşü arasindaki bağ gösterilmiş olup bunun fertilite üzerindeki etkisi henüz çok açık değildir. Sigaranin bırakılmasının genel olarak sağlık kalitesini yükselteceği açıktır. Eğer sigara kullanıyorsanız, tüm yaşantınız ve üreme sağlığınız için bırakmanızı öneririz. Stres Stresin infertilite üzerine etkisi belirgindir. Örneğin stres nedeniyle kadında anovulasyon (yumurtlamanın oluşmaması) olabilir. Çok açıktır ki Kısırlık tedavisi, ister klasik ister tüp bebek yöntemleri ile olsun, çiftler üzerinde büyük stres, kaygı, gerginlik, korku, uykusuzluk, iç sıkıntısı, depresyon gibi değişik derecelerde psikolojik baskılara neden olabilmektedir. Bazı kısırlık vakalarında çok kısa tedavi süresi veya ilk denemede gebe kalma gerçekleştiğinde bu tür psikolojik sıkıntılar daha hafif atlatılabiliyor. Diğer taraftan, uzun süredir tedavi görmelerine rağmen gebe kalamayan çiftlerde sorunlar daha ağır hale gelebiliyor. Tedavi süresince merkezimizde psikoloğumuzdan bu konuda destek almanız bu stresi yenmekte önemli katkı sağlayacaktır. Yapılan çalışmalar, stresi azaltmanın başarı şansınızı artırabileceğini göstermiştir. Kafein Yapılan çalışmalar günlük kafein alımının günde 50mg’ın altında tutulması gerektiğini göstermiştir. Böylece kafeinin gebelik şansını düşürücü etkisinden kaçınılabilir. Kafein, kahve, kola. çay ve çikolatada değişik miktarlarda bulunmaktadır. Kilo Kadının kilosunun boyu ile uyumlu olup olmadığını belirlemek için ‘vücut kitle indeksi (BMI)’ kullanılır. Bir kadının BMI’sı 20-24 arasındaysa normal, 25-29 arasındaysa kilolu, 30-39 arasındaysa yüksek kilolu, 40 ve üzerindeyse aşırı kilolu olarak değerlendirilir. Vücut-kütle indeksi (BMI) 30’un üzerinde olan bayanlara kilo vermeleri gebelik şansını artıracağı gibi gebe kalınması durumunda oluşacak aşırı kiloların sebep olduğu kilolu bebek doğurma, zor doğum ve sezeryanla doğuma gerek duyulma eğilimi gibi olumsuzluklar da önlenmektedir. Bunun yanısıra kilonun aşırı düşük oluşu da doğurganlığı olumsuz etkileyen faktörlerdendir. BMI’I 20nin altında olan bayanlarda menstrual siklus bozulabilmekte hatta bazı beslenme bozuklukları ve aşırı egzersiz ile oluşan ileri derecede kilo kayıplarında adetler tamamıyla kaybolmaktadır. Yapılan çalışmalar, düşük kilolu kadınların, ortalama 2.700 ila 3.600 kg aldıktan sonra yarısından fazlasınınkendiliğinden gebe kaldıklarını göstermiştir. Vitamin Desteği Yapılan çalışmalar, gebelik oluşmadan önce folik asit kullanımının, bebeklerde nöral tüp defekti görülme olasılığını neredeyse %50 azalttığını göstermiştir. Bu nedenle Gebe kalmayı planlayan kadınların Gebelikten 1-2 ay önce her gün en az 0.4 mg folik asit almalarını tavsiye ediyoruz. Marul, avocado. dere otu, ceviz, badem, brokoli, bezelye, ıspanak, kavun, , muz, portakal, lahana, yeşil biber, unlu mamuller ve ekmek çok iyi birer folik asit kaynağıdır. Yeterli folik asit alındığından emin olamıyorsanız, folik asit içeren multivitamin preparatlarını kullanabilirsiniz. Cinsel İlişki Planı Yirmisekiz günde adet gören bir hasta için ortalama yumurtlama günü 14. gün, 30 günde bir adet gören hasta için 16. gündür. Yani yumurtlama sonrası dönem sabit olup, genellikle 14 gündür. Bu nedenle yumurtlama dönemi düzenli adet gören hastalarda iki adet arası dönemden 14 çıkarılarak bulunabilir. Ancak yumurtlama günü +/- 3 gün değişiklik gösterebilir. Bu nedenle gebelik şansını artırmak için aktif cinsel ilişki dönemi uzatılmalıdır. Düzenli ve 28 günde bir adet gören hastalarda adetin 10-17 günlerinde (kanamanın 1.gününden saymak gerekir) iki günde bir ilişkide bulunulduğu takdirde sorun yoksa 6 ayın sonuunda çiftlerin %75’i gebe kalır.

http://www.biyologlar.com/dogurganlik-fertilite-nedir

BİTKİLERDE TROPİZMALAR

BİTKİLERDE TROPİZMALAR

Tropizmalar, bitki organlarının uyartının geliş yönüne bağlı olarak yaptıkları yönelim hareketleridir.

http://www.biyologlar.com/bitkilerde-tropizmalar

GEOTROPİZMA (GRAVİTROPİZMA) NEDİR

Yerçekimine yönelim anlamına "geotropizma" veya "gravitropizma" olarak adlandırılan bu olayda fototropizmanın tersine kökler pozitif, gövde ise negatif geotropizma gösterir. Çimlenen bir tohumdan çıkan kökçüğün aşağıya gövdeciğin de yukarıya doğru büyümesi buna tipik bir örnektir. Tohumu ters çevirirseniz dahi olayı değiştiremezsiniz. Bunda da ihtiyaca cevap prensibine göre köklerin topraktaki su ve besinlerden, gövdenin ise toprak üstünde ışık, CO2 ve O2'den istifadesi söz konusudur. Yeni çimlenmiş bir bezelye fidesinin bir boru içinde yatay olarak yerleştirilip duvara asılması halinde kökteki pozitif gövdedeki negatif geotropizmanın görünüşü. Kökün aşağıya gövdenin ise tersi yönde yukarıya büyümesi genel bir olaydır. Ama bu her zaman böyle midir? Elbette istisnaları vardır. Birçok ağaç ve çalıların yan dalları çeşitli yönlerde veya yere parelel hatta yukarıdan aşağıya geliştiği görülür. Çilek bitkisinin sürünücü gövdesi yere paralel gelişme gösterir. Rizomlu bitkilerin rizomları toprak altında fakat yüzeye paralel büyüme gösterir. Bütün bunlara rağmen genel bir kural olarak primer bitki kökleri pozitif, primer gövde ise negatif geotropizma gösterir. Sonradan oluşan yan dallar ve yan kökler gibi organlarda ihtiyaca göre geotropik cevap değişebilir. Sonradan meydana gelen yapılar yerçekiminden ya hiç veya çok az etkilenirler. Köklerin pozitif geotropizma gösterdiklerini önceden belirtmiştik. Bunun mekanizması hususunda bir çok araştırma yapılmış ve çeşitli görüşler ileri sürülmüştür. Bu görüşlere geçmeden önce bütün görüşlerde ortak noktanın yerçekimi uyartısını algılayan bölgenin kök şapkası (kaliptra) olduğunu belirtelim. Çünkü yapılan araştırmalarda şapkası uzaklaştırılan köklerin yeni şapka oluşana kadar yerçekimini algılamadıkları belirlenmiştir. Geotropizmanın mekanizması hakkında ileri sürülen görüşlerin ilki "statolit nişastası" ile ilgilidir. Bu görüşün başlangıcı hayvanlarda yerçekimi algılama sistemine dayanır. Bazı Crustaceae ve Mollusca türlerinde "statosit" adı verilen yerçekimine duyarlı organlar bulunur. Statositlerde yerçekiminden etkilenen ve statolit adı verilen bir kaç kalsiyum karbonat veya kum taneciği bulunur. Statosit organları pozisyon değiştirdiğinde içindeki statolit tanecikleri de pozisyon değiştirir. Bu pozisyon değişikliği sinir sistemini uyarır ve buna göre yerçekimi algılanır. Hayvanlardaki bu durum bitki fizyologlarına ilham kaynağı olmuş ve acaba bitkilerde de böyle bir mekanizma olamaz mı? sorusuna cevap bulmak için araştırmalar yapılmıştır. Yapılan çalışmalarda kök şapkasının (kaliptra)merkezindeki hücrelerde amiloplastlar içinde iri nişasta tanelerine rastlanmış ve kök dikey pozisyonda iken hücrenin yerçekimi tarafında yer alan nişastaların kök yatay pozisyona getirildiğinde yer değiştirerek yine yer çekimi tarafında çökeldikleri tesbit edilmiştir. Statolitlerin hücrede çökelmesiyle hücre zarına ve özellikle endoplazmik retikuluma basınç uygulayarak plasmodesnmalar vasıtasıyla yapılan madde alışverişini ve hücre zarında hormon metabolizmasını düzenlemede görev yapan enzimleri aktive ettikleri tahmin edilmektedir. Kökün pozitif geotropizmasıyla ilgili olarak savunulan görüşlerden birisi de eksinin asimetrik dağılımıdır. Yatay bırakılan bir kök bir süre sonra tekrar aşağıya yönelerek büyür. Bu kökün yerçekimi yönündeki hareketidir. Bu şekilde yatay bırakılan kökün alt yüzeyinde oksin konsantrasyonunda artış, üst yüzeyinde ise azalma tesbit edilmiştir. Bu durum gövdedekinin tersidir. Yani kökte oksin fazlalığı büyümeyi engelleyici etki gösterir ve oksinin az olduğu üst kısım daha fazla büyüyerek kökün aşağıya yönelmesini sağlar. Kökteki oksinin bu ters etkisi, etilen sentezine sebep olarak büyümeyi engellemesi şeklinde izah edilmektedir. Bir başka görüşe göre geotropizmada inhibitör maddeler rol oynamaktadır. Kök şapkasının ürettiği inhibitör bir madde kökte bazipetal olarak büyüme bölgesine taşınmaktadır. Kök yatay konumda tutulduğunda inhibitör madde yerçekiminin etkisiyle kökün alt yüzeyinde birikerek bu kısmın büyümesini engeller ve kökün üst tarafının büyümesi engellenmediğinden üst kısmın lehine meydana gelen asimetrik büyüme sonucu kök ucu aşağı kıvrılarak büyür. Ancak bu inhibitör maddenin mahiyeti açıklanamamıştır. Oksin fazlalığından dolayı oluşan etilen hormonu olduğunu ileri sürenler olduğu gibi ABA hormonu veya başka bir çeşit inhibitör olduğunu iddia eden araştırıcılar da vardır. Geotropizmada pH'nın etkili olduğunu ileri sürenler vardır. Hidrojen iyon konsantrasyonunun fazla olduğu bölgede büyümenin daha fazla olmasından dolayı asimetrik kök büyümesinin meydana geldiğini ve yerçekiminin hidrojen iyon konsantrasyonunu etkilediğini iddia edenler vardır. Bazı çalışmalara göre ise kök ve koleoptillerin yerçekimine gösterdikleri geotropik harekette Ca++ iyonları rol oynamaktadır. Yatay durumdaki kökün alt tarafında yerçekimi etkisiyle daha çok Ca+ iyonu belirlenmiştir. Bu hususta ileri sürülen mekanizmaya göre Ca++ artışı IAA artışına ve alt taraftaki bu IAA artışı ise etilen sentezine sebep olur. Buda burada büyümeyi engellediği için üst kısım lehine bir asimetrik büyümeyle kök aşağı kıvrılır. Klinostat Çalışmaları Geotropizma ile iligili çalışmalarda bazen klinostat adı verilen aletlerden yararlanılır. Klinostat, yatay bir eksen etrafında dönmeyi sağlayan alettir. Klinostata saksı içinde yatay yerleştirilen ve döndürülen bir bitkide hiç bir geotropik hareket görülmez, bitkinin kök ve gövdesi horizontal doğrultuda büyümesini sürdürür. Bunun sebebi, dönmekte olan bitkinin her tarafreşit oranda yerçekimi kuvvetine maruz kaldığından bitkide asimetrik bir hormon dağılımı oluşmamakta ve bundan dolayı asimetrik büyüme olmamaktadır Klinostat kontrol Klinostat aletine yerleştirilen ve döndürülen bitkide hiçbir geotropizma görülmezken (solda), masa üzerinde aynı şeklide konulmuş kontrol bitkisinde gövdenin yukarıya köklerin de saksı içinde aşağıya doğru büyüdüğü görülür (Önder, 1985). Geotropizma ile ilgili olarak son çalışmalardan bazısı ise NASA tarafından uzayda kurulan uzay istasyonlarında yerçekimsiz ortamda yürütülmektedir. Yerçekimi olmayan uzayda bitkilerin nasıl bir davranış gösterecekleri araştırılmaktadır.

http://www.biyologlar.com/geotropizma-gravitropizma-nedir

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

CANLI SİSTEMLERDE SÜREKLİLİK

İlk biyoloji bilginleri, hayvanların ya sperma ya da yumurta içinde önceden oluşmuş biçimde bulunduklarına inanıyorlardı. Kari Ernst von Baer'in mikroskoptan yararlanarak, önceden oluşmuş embriyolar bulunmadığını kanıtlamasıyla, embriyo bilim doğdu.Kalıtımın araştırılması olan genetik, ilk bulgularını 1866'da yayınlayan Gregor Johann Mendel'le başladı. Mendel'in bezelyelerle yaptığı ayrıntılı deneyler, her temel özelliğin bir çift fiziksel birim (genler) tarafından denetlendiğini ortaya koydu. Biri anne, biri babadan gelen bu birimler (özelliklerin ayrılığı yasası), sonraki kuşağa, öbür çiftlerin dağılımından bağımsız olarak geçiyordu (özelliklerin bağımsız aktarılması yasası). Gen kavramı, 1900'de, Hollanda'da Hugo De Vries, Almanya'da Kari Erich Correns ve Avusturya' da Gustav Tschermak von Seysenegg'in, Mendel'in çalışmalarını yeniden doğrulamalarıyla genişletildi. De Vries'in değşinim (mütasyon) kuramı, modern genetiğin temeli haline geldi. Pierre Paul Roux'nun 1883'teki, hücre çekirdeğinin, hücrenin bölünmesi sırasında katlanan (tıpkı kopyalar üreten) çizgisel düzende tespih benzeri sıralanmış parçalar içerdiği yolundaki düşüncelerine dayandırılarak, kromozom kuramı geliştirildi. XX. yy. başlarında ABD'de Thomas Hunt Morgan, gen kuramına önemli birçok katkıda bulundu. Geoffrey Hardy ile Wilhelm Weinberg'in bir popülasyon içindeki alellerin (1909'da William Bateson'un bir genin almaşık biçimleri için kullandığı terim) sıklığı arasında var olan denge ilişkisini bulmaları, adlarını taşıyan yasanın ortaya atılmasına yol açtı. Genetiğin evrimdeki rolünü, 1937'deTheodosius Dobzhansky, Genetik ve Türlerin Kökeni adlı yapıtında açıkladı. Biyolojinin en yeni dalı olan molekül biyolojisi XX. yy. başlarında Archibald Garrod'un çeşitli hastalıkların biyokimyasal genetiği üstüne çalışmalarıyla başladı. Bir genin bir enzim ürettiği kavramı, 1941'de George W. Beadle ve Edvvard L. Tatum tarafından temellendirildi. Jacques Monod, François Jacob, vb. araştırmacıların protein bireşimi üstündeki çalışmaları (1961), bir gen bir enzim anlayışını, bir gen bir protein biçiminde değiştirdi. 1940 ve 1950 yıllarında nükleik asitlerin işlev ve yapılarının anlaşılmasında sağlanan ilerlemeler, protein bireşiminin aydınlatılmasına önemli katkılarda bulundu. 1953'te James D. Watson ve F.H.C. Crick'in önerdikleri yapısal model, biyolojide bir kilometre taşı oluşturdu; biyoloji bilginlerine, genetik bilginin depo edilmesini ve bir kuşaktan bir sonraki kuşağa aktarılmasını açıklayacak akla yakın bir yöntem sağladı. Molekül düzeyindeki biyolojik süreçlere ilişkin bilgi, aynı zamanda, genetik bilginin doğrudan işlenmesi için teknikler geliştirilmesi olanağını sağladı ve genetik mühendisliği adı verilen dal doğdu.

http://www.biyologlar.com/canli-sistemlerde-sureklilik-1

MADDE DÖNGÜLERİ HAKKINDA BİLGİ

Bir yaşama birliğinin sürekliliği, bu birlik içindeki madde devrine bağlıdır. Canlılar çevrelerinden aldıkları maddeleri kullandıktan sonra çeşitli şekillerde çevrelerine geri verirler. Maddelerin canlı ve cansız çevre arasındaki bu hareketine madde döngüsü veya ekolojik döngü denir. Doğada başlıca su, karbon, oksijen,fosfor gibi madde ve elementler devirli olarak kullanılır. A.Su Döngüsü Yer yüzünün 3/4’ü sularla kaplıdır.Bu suyun büyük bir kısmı okyanus ve denizlerde depolanmıştır.Su güneş enerjisi ve yer çekiminin etkisiyle doğada düzenli olarak hareket eder. B.Karbon döngüsü Canlılardaki organik maddelerin temel yapısını karbon oluşturur.Karbonsuz yaşam düşünülemez.Canlı ölünce, çürümeye başlar ve ayrıştırıcı bakterilerin etkisi ile karbondioksit oluşur. C.Oksijen döngüsü Solunum için gerekli olup organik maddelerin oksidasyonunda,kömür,gaz, odun gibi maddelerin yanmasında yoğun şekilde tüketilir.Atmosferde % 21 oranında oksijen bulunur.Denizlerdeki fitoplanktonlar ve karadaki bitkiler, atmosfere oksijen verir. Oksijenin çok az bir kısmı da su moleküllerinin ultra viyole ışınları tarafından ayrıştırılması (fotoliz) sonucu ortaya çıkmaktadır. D.Azot Döngüsü Azot, canlıların yaşamı için kaçınılmaz elementlerdendir.Canlıların yapıtaşını oluşturan aminoasit ve proteinlerin yapısında bulunur; ayrıca nükleik asitlerin,hormonların ve vitaminlerin de yapısına girer.Doğada başlıca azot kaynağını atmosfer ve canlılar oluşturur.Atmosferde % 78 azot gazı(N2) vardır; ancak bu gazlardan bazı mikro organizmalar yararlanabilir.Bitkiler tarafından kullanılan azot ise nitrat (NO3) ve amonyum (NH4) tuzları şeklindeki depodur. Hayvanlar azotu amino asit olarak almak zorundadırlar. Atmosferdeki azot, şimşek, yıldırım gibi olaylar sonucunda yer yüzüne yağmurlarla nitirk asit şeklinde döner.Nitrik asitte toprak da ki nitratlara dönüştürülür. Topraktaki bulunan bazı bakterilerle bezelye veya fasulye gibi baklagillerin köklerinde bulunan bakteriler (Rhizobium,Azotobacter), havadan alınan azot gazını amonyağa dönüştürürler. Hayvan ve bitki ölülerindeki proteinler saprofitik bakteriler tarafından ayrıştırılarak amonyağa dönüştürülür. Ayrıca, hayvanların azot kapsayan metabolizma artıkları da (üre,ürikasit,kreatin) aynı yolla amonyağa çevrilir. Amonyak nitrit bakterileri tarafından nitrite,nitrit de nitrat bakterileri tarafından nitrata dönüştürülür.Bu olaya nitrifikasyon denir. Bitkiler tarafından kullanılmayan nitrit ve nitratlar bakterilerin etkisi ile parçalanır.Bu parçalanmadan açığa çıkan serbest azot tekrar havaya karışır.Bu olaya denitrifikasyon denir.Bu olay oksijensiz solunum yapan bakterilerin gerçekleştirdiği bir olaydır.Denitrifikasyon sonucu toprağın verimi düşer. Azotun bu şekilde havadan toprağa , topraktan bitkilere , bitkilerden havaya karışmasına azot devri denir. E.Fosfor döngüsü Hayvan ve bitkilerin yaşamsal işlevleri için fosfor önemlidir.Omurgalılarda en çok diş ve kemiğin yapısında bulunur.Ayrıca fosfor nükleik asitlerin yapısına katılır.ATP’nin yapısına katılır vb. Fosfor atmosferde bulunmaz. Fosforun doğadaki kaynağı fosfatlı kayalar ve sudur.Fosfatların karalardan denizlere dönüşü hızlı,denizlerden karalara dönüşü ise yavaştır.

http://www.biyologlar.com/madde-donguleri-hakkinda-bilgi

Bitki Hormonlarının Sınıflandırılması

Bitki hormonlarına, yapıca benzeyen kimyasal maddeler laboratuvarda sentetik yollarla elde edilmekte ve bunlar bitkiye dıştan uygulandığında bitki hormonu gibi fizyolojik etkiler göstermektedirler. Fakat bunlar, bitkide doğal olarak sentezlenmediğinden ve hormon tanımına girmediğinden büyümeyi düzenleyici maddeler olarak sınıflandırılır. Bitki hormonlarının (fitohormonların) bazı grupları büyümeyi teşvik edici etki gösterirken, bazıları ise engelleyici etki gösterirler. Fakat, bitkide düzenli bir büyüme için, büyümeyi teşvik eden ve engelleyen, her iki tip hormona da ihtiyaç vardır. Bitki hormonları; oksin, sitokininler, giberellinler, absisik asit, etilen ve brassinosteroidler olmak üzere altı gruba ayrılır. Büyümeyi teşvik edenler: oksin, sitokininler, giberellinler, etilen, brassinosteroidler Büyümeyi engelleyenler: absisik asit, etilen Hormon Bitkide Üretildiği Yer Ana İşlevler Oksin (IAA)----Tohumun embriyosu, apikal tomurcukların meristemleri, genç yapraklar.----Gövde uzamasını (yalnızca düşük konsantrasyonda), kök büyümesini, hücre farklılaşmasını ve dallanmayı teşvik eder; meyve gelişimini düzenler; apikal dormansiyi artırır; fototropizma ve gravitropizmada iş görür. Sitokininler (Zeatin)---Köklerde sentezlenir ve diğer organlara taşınırlar. ----Kök büyüme ve farklılaşmasını etkiler; hücre bölünmesi ve büyümesini teşvik eder; çimlenmeyi teşvik eder; senesensi geciktirir. Giberellinler (GA3)---Apikal tomurcukların ve köklerin meristemleri, genç yapraklar, embriyo.----Tohum ve tomurcuk çimlenmesini, gövde uzamasını ve yaprak büyümesini artırır; çiçeklenmeyi ve meyve gelişimini teşvik eder, kök büyümesini ve farklılaşmasını etkiler. Absisik asit---Yapraklar, gövdeler, kökler, yeşil meyve.----Büyümeyi engeller; su stresi esnasında stomalar kapanır; dormansinin kırılmasını engeller. Etilen----Olgunlaşan meyve dokuları, gövdelerin nodyumları, yaşlanan yaprak ve çiçekler.---Meyve olgunlaşmasını artırır; oksinin bazı etkilerini bastırır; türe bağlı olarak, köklerin, yaprakların ve çiçeklerin büyümesini artırır veya engeller. Brassinosteroidler (Brassinolid)----Tohumar, meyveler, gövdeler, yapraklar ve çiçek tomurcukları. ----Kök büyümesini engeller, yaprak absisyonunu engeller, ksilem farklılaşmasını artırır. OKSİN : Büyüme Hormonu Charles Darwin ve oğlu Francis, 19. yüzyılın sonlarında fototropizma üzerindeki ilk denemeleri gerçekleştirmiştir. Bu araştırmacılar, fototropik uyartının kuş yemi (Phalaris canariensis) koleptilinin ucunda oluştuğunu ve belli bir mesafede etki ettiğini gözlemiştir. Fototropizma üzerinde yapılan ilk deneyler. Sadece koleoptilin ucu ışığı algılayabilir; fakat kıvrılma uçtan belli bir uzaklıkta oluşur. Bir sinyal çeşidinin, uçtan aşağıya taşınması gerekir. Sinyal, geçirgen bir engelden (jelatin blok) geçebilir, fakat katı bir engelden (mika) geçemez bu, fototropizma sinyalinin taşınabilir bir kimyasal olduğunu göstermektedir. Koleoptilin ucu kesildiğinde, koleoptilin kıvrılmadığı gözlenmiştir. Koleoptilin ucu ışık geçirmeyen bir kapla örtüldüğünde de fideler ışık yönünde büyüyememişlerdir; buna karşılık, ne koleoptilin ucu şeffaf bir kapla örtüldüğünde, ne de koleoptilin alt kısmı ışık geçirmez bir kapla sarıldığında fototropizmanın oluşması önlenememiştir. Darwin, ışığın algılanmasından koleoptilin ucunun sorumlu olduğunu düşünmüştür. Bununla birlikte, gerçek büyüme yanıtı, yani koleoptilin kıvrılması, uçtan belirli uzaklıkta gerçekleşmekteydi. Darwinler, koleoptilin ucundan uzama bölgesine bazı sinyaller gönderildiğini ileri sürmüşlerdir Koleoptil: Bir yulaf (çim) tohumu embriyosunun genç kökünün örtüsü. Fototropizma: Bir bitki sürgününün ışığa doğru yada ışıktan uzaklaşarak büyümesi Birkaç on yıl sonra, Danimarka‟dan Peter Boysen–Jonsen, bu varsayımı sınamış ve sinyalin hareketli bir kimyasal madde olduğunu göstermiştir. Araştırmacı, koleoptil ucunu, hücreler arasındaki teması kesen, fakat kimyasalların geçişine izin veren jelatin bir blokla koleoptilin diğer kısımlarından ayırmıştır. Bu fideler, ışığa doğu kıvrılarak normal davranış göstermişlerdir. Buna karşın uç, koleoptilin alt kısmından geçirimsiz bir engelle ayrıldığında, fototropik yanıt oluşmamıştır 1926‟da Hollandalı bir lisans üstü öğrencisi olan Frits W. Went, Boysen-Jonsen‟in denemelerinde değişiklik yaparak fototropizmada iş gören kimyasal mesaj taşıyıcı elde etmeyi başarmıştır. Bu araştırmacı, koleoptil ucunu çıkartarak agara yerleştirmiştir, daha sonra agarı bloklara ayırarak koleoptillerin tek tarafına yerleştirmiştir Şöyle ki; agar blokları, karanlıkta tutulmuş ucu kesik koleoptillerin üzerine yerleştirmiştir Koleoptil tepesinin ortasına yerleştirilen bir blok, gövdenin dik büyümesine neden olmuştur. Fakat blok, merkezin uzağına yerleştirildiğinde (asimetrik olarak tek tarafa), koleoptil ucu, ışığa doğru büyümesinde olduğu gibi, agar bloğun bulunduğu tarafın aksi yönünde kıvrılmaya başlamıştır. Went’in Deneyleri. Ucun yerine bir blok konulduğunda, koleoptilden agar bloğa geçebilen bir kimyasal, kök koleoptilinin uzamasını teşvik eder. Eğer blok, karanlıkta tutulan ve ucu kesilmiş bir koleoptilin ucunun uzağına yerleştirildiğinde, organ, tek taraftan ışık alıyormuş gibi kıvrılır. Bu kimyasal, bir hormon olan oksindir. Oksin, sürgünde hücrelerin uzamasını teşvik etmektedir. NOT: Went deneylerinde Avena sativa (yabani yulaf) koleoptillerini kullanmıştır. Went, agar bloğun, koleoptil ucunda üretilen bir kimyasalı içerdiği sonucuna varmıştır. Went‟e göre, bu kimyasal koleoptile geçtikçe büyümeyi uyaran ve artıran bir kimyasaldı ve koleoptilin ışık almayan tarafında daha yüksek bir konsantrasyonda biriktiğinden koleoptil ışığa doğru büyüyordu. Wenti bu kimyasal mesaj taşıyıcı yada hormona, oksin (auxein = artmak) ismini verdi. Daha sonra oksin, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünden Kenneth Thimann ve arkadaşları tarafından izole edilmiş (saflaştırılmış) ve yapısı aydınlatılmıştır. Darwinler‟in ve Went‟in çalışmalarına dayalı olarak, koleoptillerin ışığadoğru büyümelerine neyin neden olduğu yönündeki klasik varsayım, oksinin, koleoptil ucundan aşağıya taşınarak asimetrik olarak dağılmasına ve ışık almayan taraftaki hücrelerin ışık alan taraftaki hücrelerden daha hızlı büyümesine neden olduğudur. Oksin Biyosentezi ve Metabolizması Kenneth Thimann ve arkadaşları tarafından izole edilen oksinin, indolasetik asit(IAA, indol-3-asetik asit) olduğuna karar verildi. Daha sonra bitkilerde çeşitli oksinlerin bulunduğuda anlaşıldı. Bunlar fenil asetik asit (PAA), indol butirik asit (IBA) ve 4-kloro indol-3-asetik asit (4-Cl-IAA) gibi maddelerdir. Bunlar gibi etki gösteren fakat doğal olmayan sentetik oksinlerde vardır; naftelen asetik asit (NAA), 2,4-dikloro fenoksi asetik asit (2,4-D), ve 2,4,5-trikloro fenoksi asetik asit (2,4,5-T), 2-metoksi-3,6-dikloro benzoik asit. Üç doğal oksinin yapısı. IAA, bütün bitkilerde; 4-Cl-IAA, bezelyede; IBA, hardal ve mısırda görülür. IAA, triptofan amino asitinden sentezlenir. IAA‟in bütün sentez yollarında başlangıç maddesi genelde triptofandır. IAA, gövde ve dal uçlarında sentezlenmekle beraber, tohumlarda ve genç yapraklarda da sentezlenir. Oksinin floem yoluyla yukarıdan aşağıya doğru taşınımı saatte 0,5-1,5 cm arasındadır. Oksinin, floem yoluyla az da olsa aşağıdan yukarıya taşındığı radyoaktif izleme yöntemiyle (C14 ile işaretlenmiş oksin kullanılarak) belirlenmiştir. Oksinin taşınımı sentetik bir madde olan 2,3,5-triiyodo benzoik asit (TIBA) ile engellenmektedir. Bunun dışında da doğal ve sentetik oksin inhibitörleri de vardır. Oksinin sürgün ucundan aşağıya, gövdeye doğru taşınma hızı saatte 10 mm dir. Bu taşınım hızı floem yoluyla taşınım hızından daha düşüktür. Oksin, bir hücreden diğerine, doğrudan parankima dokusundan taşınır. Taşınma sadece sürgün ucundan kaideye doğru gerçekleşir. Bunun aksi yönünde bir taşınım görülmez. Oksinin, bu tek yönlü taşınımı polar taşınım olarak adlandırılır. Polar taşınımın yer çekimiyle ilgisi yoktur. Bir gövde yada koleoptil parçası baş aşağı konumlandırıldığında oksin yukarı doğru taşınır. Şekil 10‟da plazma zarında ATP ile çalışan proton pompalarının oksin taşınımı için nasıl metabolik enerji sağladıkları gösterilmiştir (Oksin taşınma mekanizması, kemiozmozis ile hücrenin iş yapmasına diğer bir örnek teşkil eder. Kemiozmozis, proton pompalarının yarattığı H+ gradiyentlerini kullanır). Polar oksin taşınımı (kemiozmotik model). Oksin, büyüyen sürgünlerde, sürgün ucundan aşağı doğru tek yönde taşınır. Bu yol boyunca, hormon, hücrenin apikal ucundan girer ve basal ucundan çıkar. Bu esnada çeperden geçer ve bir sonraki apikal uçtan girer. 1) Oksin hücre çeperinin asidik ortamı ile karşılaşınca, elektriksel olarak nötrleşmek için bir hidrojen alır. 2) Nispeten küçük olan molekül plazma zarından geçer. (oksin hücreye girerken; yüksüz formda (AH), difüzyonla veya anyon (A-) olarak sekonder aktif taşımayla girer.) 3) Hücre içinde 7 olan ortam pH sında oksin iyonlaşır. Plazma zarının, iyonlara olan geçirgenliği aynı büyüklükteki nötr moleküllerden daha fazla olduğundan, hormon geçici olarak hücre içinde tutulur. 3) Hücre içinde 7 olan ortam pH sında oksin iyonlaşır. Plazma zarının, iyonlara olan geçirgenliği aynı büyüklükteki nötr moleküllerden daha fazla olduğundan, hormon geçici olarak hücre içinde tutulur. 4) ATP ile çalışan proton pompaları hücrenin içi ve dışı arasındaki pH farkının sürmesini sağlar. 5) Oksin yalnızca hücrenin basal ucundan dışarı çıkar. Hücrenin basal ucunda yer alan zarda, özel taşıyıcı proteinler bu çıkışı sağlar. 6) Proton pompaları, zarın iki yanında bir zar potansiyeli (voltaj) oluşturarak oksin çıkışına katkı yapar. Bu, anyonların hücre dışına çıkmasını sağlar. Kemiosmozis: ATP sentezi gibi, hücresel bir olayı yerine getirmek için zarın karşı tarafında hidrojen iyonu gradiyenti oluşturmakla ortaya çıkan, depolanmış enerjiyi kullanan bir enerji elde etme mekanizması. Hücrede sentezlenen ATP‟nin çoğu, kemiosmozis yoluyla sentezlenir. Proton pompası: Zar potansiyeli meydana getirme işleminde, ATP kullanarak hidrojen iyonlarını hücrenin dışında tutan, hücre zarındaki aktif taşıma mekanizması. Apikal meristem: Kökün uç kısmında ve gövdenin tomurcuklarında bulunan embriyonik bitki dokusu; bitkinin uzunlamasına büyümesi (uzaması) için bitkiye hücre sağlar. Oksin düzeyi bitkide her zaman sabit değildir; mevsim ve çevre şartlarına göre azalıp çoğalabilir. Dolayısıyla oksinin bitkide sentezlendiği gibi parçalandığı sonucuna ulaşırız. IAA hormonu iki şekilde etkisiz hale gelir: birisi çeşitli maddelerle bir enzim aracılığıyla birleştirilerek oksinin inaktif edilmesidir; diğeri ise IAA oksidaz enziminin kataliziyle indol asetaldehit ve CO2‟e parçalanmasıdır. Ayrıca kuvvetli ışıkta da oksin parçalanabilir. Oksinlerin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Hücre Büyümesinde Oksinin Rolü Oksin, esas olarak bir sürgünün apikal meristeminde sentezlenir. Oksin sürgün ucundan hücre uzaman bölgesine taşındıkça, hücrelerin büyümesini uyarır. Bu etki, olasılıkla, oksinin plazma zarındaki bir reseptöre bağlanmasıyla gerçekleşir. Oksin büyümeyi sadece 10-8 ila 10-4 M‟lık konsatrasyon aralığında uyarır. Daha yüksek konsantrasyonlarda hücre büyümesini (uzamasını) engelleyebilir. Bu engellemeyi muhtemelen etilen üretimini teşvik ederek yapar(etilen, bu gibi oskin özelliklerini bastırabilir). Oksin aynı zamanda gen ifadesini hızla değiştirir. Gen ifadesinin değişmesi, dakikalar içinde hücrenin uzama bölgesinde yeni proteinlerin oluşmasını sağlar. Bu proteinlerin bazıları, diğer genleri baskı altına alan yada aktifleştiren kısa ömürlü transkripsiyon faktörleridir. Bu başlangıç hamlesinden sonra büyümenin sürmesi için hücrelerin daha fazla sitoplazma ve çeper maddesi alması gerekir. Oksin, aynı zamanda büyümeyle ilgili bu yanıtın devam etmesini sağlar. Oksine yanıt olarak hücre büyümesi (uzaması); asit büyüme hipotezi. Asit büyüme hipotezi olarak adlandırılan bir görüşe göre, proton pompaları hücrelerin oksine yanıtında büyük bir rol oynamaktadır. Oksin, bir gövdenin uzama bölgesinde plazma zarındaki proton pompalarını uyarır. Bu etkileşim sonucu dakikalar içinde zarın iki yanında zar potansiyeli oluşur (voltaj artar) ve hücrenin pH‟sı düşer (Şekil 11). Çeperin asitleşmesi, ekspansin olarak isimlendirilen enzimleri aktifleştirir. Ekspansinler çeperde selüloz mikrofibrillerin arasındaki bağlantıları (hidrogen bağları) koparır. Bunun sonucunda çeper gevşer. Zar potansiyelindeki artış hücreye iyon alınımını artırır. Bu da, suyun osmozla alınmaına neden olur. Çeperlerin esnekliğinin artışıyla birlikte olan su girişi, hücrenin uzamasını (büyümesini) sağlar. Yan Kök ve Adventif Kök oluşumu Oksinler, ticari olarak bitkilerin çeliklerle vejetatif olarak üretilmesinde kullanılmaktadır. Oksin içeren köklendirme tozu ile bir kesik yaprak yada gövdenin muamele edilmesi çoğunlukla kesik yüzeyin yakınında adventif kök oluşumuna neden olur. Oksin aynı zamanda köklerin dallanmasında da yer alır. Araştırmacılar, yan kökleri aşırı çoğalan bir Arabidopsis mutantının normalden 17 kat daha fazla oksin içerdiğini bulmuşlardır. Ayrıca oksin, apikal dominansinin sürdürülmesinde , absisyonun engellenmesinde, kambiyal faaliyetleri artırarak dikotillerde enine büyümenin teşvikinde, tohum çimlenmesinde, meyve gelişiminde, fototropizma, gravitropizma gibi olaylarda da rol alır. Oksin, primer büyüme için hücre uzamasını uyarmasının yanında, sekonder büyümeyi de etkiler. Bunu, demet kambiyumunda hücre bölünmesini teşvik ederek ve sekonder ksilemin farklılaşmasını etkileyerek yapar. Gelişmekte olan tohumlar oksin sentezlerler. Bu oksin, meyvelerin büyümesini artırır. Domates fidelerine oksin püskürtülmesi, tozlaşmaya gerek duyulmaksızın meyve gelişimini teşvik eder. Bu, normalde gelişmekte olan tohumlar tarafından sentezlenen doğal oksin yerine, sentetik (yapay) oksin kullanılarak, tohumsuz domates yetiştirilmesine olanak sağlar. Oksinlerin zirai amaçlı kullanımında aşağıdaki yöntemler kullanılır: 1) Yapraklara püskürtme. 2) Sulama suyuna karıştırma. 3) Kesik yüzeylere lanolin macunu içinde sürme. 4) Bitki organlarını hormon içeren çözeltiye batırma. 5) Belirli bir dokuya enjeksiyon yapma. Sentetik oskinler, daha ucuz olduğundan, bunları tanıyan yıkıcı enzimlerin bitkide bulunmadığından, bazılarının doğal olanlara göre daha etkili olduğundan pratik olarak daha çok kullanılırlar. Gravitropizma: Bitki yada hayvanların, yer çekimiyle ilişkili olarak verdikleri yanıt. Herbisit Olarak Oksinler 2,4-Dinitrofenol (2,4-D) gibi sentetik oksinler, yaygın bir şekilde herbisit (yabani ot öldürücü) olarak kullanılmaktadır. Mısır gibi monokotiller süratle bu sentetik oksinleri, etkisizleştirirken, dikotiller bunu yapamaz. Bu nedenle aşırı hormon dozları bu bitkileri öldürür. Tahıl tarlalarına 2,4-D püskürtülmesi, karahindiba gibi dikotil otları ortadan kaldırır. Böylece tahıllardan daha çok mahsul alınır. IBA ve NAA, çeliklerin köklendirilmesinde kullanılır. Çelikler bu maddelerin çözeltilerinde bir süre batırılarak köklendirilir. NAA seracılıkta domates ve salatalık gibi sebzelerde çiçeklenme ve meyve gelişimini artırmak için, elma ve armut gibi meyve ağaçlarında meyva tutumunu artırmak için kullanılır. Bu uygulamalar püskürtme ile yapılmaktadır. Bunların dışında, oksinler doku kültürü çalışmalarında kök geliştirilmek üzere besi ortamına ilave edilerek kullanılır. SİTOKİNİNLER : Hücre Büyüme Düzenleyicileri Doku kültüründe bitki hücrelerinin büyüme ve gelişimini artıran kimyasal katkı maddelerini bulmak için gösterilen çabalar, sitokininlerin keşfine yol açmıştır. New York‟ta Cold Spring Harbor Laboratuvarında çalışan, Johannes van Overbeek, 1940‟lı yıllarda, kültür ortamına, Hindistan cevizi tohumunun sıvı endosperminin (hindistancevizi sütü), bitki embriyolarının büyümesini uyardığını buldu, fakat bu madde tanımlanamadı. Bu maddeyi, 1974‟te Letham zeatin olarak tanımladı (ayrıca Letham mısır endosperminde de zeatin elde etmiştir). Daha sonra, t-RNA‟nın antikodon bölgesine yakın bir yerde bulunan izopentenil adenin (IPA) homonu keşfedildi. Bunlar bitkilerde sentezlenen-doğal- sitokinin hormonlarıdır. 1950‟de Wisconsin Üniversitesinden Folke Skoog ve Carlos O. Miller, kültür ortamına ilave ettikleri parçalanmış DNA örneklerinin, tütün hücrelerinin bölünmesini artırdığını gözlemlemişlerdir. Burada rol alan madde otoklavlanmış DNA‟da aydınlatılmış ve kinetin olarak adlandırılmıştır. Kinetin sentetik bir sitokinindir. Sentetik sitokinlere diğer bir örnek ise benzil adenin (BA)‟dir. Sitokininlerin aktif bileşeni, nükleik asitlerin bir elemanı olan adenin (amino pürin) bazının değişime uğramış formlarıdır. Sitokinezi yada hücre bölünmesini uyarması nedeniyle bu büyüme düzenleyicileri, sitokininler olarak isimlendirilmiştir. Bitkilerde doğal olarak oluşan sitokinin çeşitlerinden en yaygın olanı zeatindir. Zeatin, ilk kez mısır (Zea mays) bitkisinde keşfedildiği için bu isim verilmiştir. Sitokininlerin Biyosentezi ve Metabolizması Sitokininlerin sentezi amino pürin yani adeninden başlar. fakat yan grupların sentezi tam bilinmemektedir. Zaten sitokininlerin hormon aktivitesi gösteren kısmı yan gruplara bağlıdır. IPA, t-RNA‟nın yapısındayken hormon aktivitesi göstermez fakat t-RNA‟nın parçalanmasıyla serbest hale geçtiğinde aktivite gösterir. Büyük çabalara rağmen ne sitokininleri oluşturan enzimler bitkilerden izole edilebilmiş ne de onu kodlayan genler tanımlanabilmiştir. Hatta Salisbury Devlet Üniversitesinden Mark Holland, bitkilerin kendi sitokininlerini üretemeyebileceklerini ileri sürmüştür. Bu araştırmacıya göre, sitokininler bitki dokularında simbiyotik oalrak yaşayan ve metilobakteriler olarak isimlendirilen prokaryotlar tarafından üretilmektedir. Bu bakteriler in vitro kültürlerde bile aktif olarak büyüyebilmektedirler. Gerçekten metilobakteriler yok edilince normal gelişme süreci engellenmektedir. Bu süreç, metilobakterilerin yeniden uygulanması yada sitokininlerin yeniden verilemsiyle düzelmektedir. Bu kışkırtıcı varsayımın destek bulup bulmamasına bağlı olmaksızın, varacağımız yer şudur; genom sekanslanması bizi gerçek bilgiye götürecektir. Şu an Arabidopsis‟in gen dizisi analizi tamamlanmıştır. Dolayısıyla, eğer bir sitokinin üreten enzim mevcut ise bunun kolaylıkla tanımlanması gerekir. Bitki hücreleri sitokininlerin kaynağına bağlı olmaksızın sitokinin reseptörlerine sahiptir. Bazı kanıtlar, biri hücre içi, diğeri hücre yüzeyinde olmak üzere iki farklı sitokinin sınıfının varlığını göstermektedir. Sitoplazmik reseptör, sitokinine doğrudan bağlanır ve izole nukleusta transkripsiyonu uyarabilir. Sitokininler bazı bitki hücrelerinde plazma zarındaki Ca+2 kanallarını açarak, sitosolde Ca+2 artışına neden olur. Sitokinin sentezi ve sinyal iletimi hakkında tam olarak bilimsel veriler bulunamamıştır. Fakat bitki fizyolojisi ve gelişimi üzerindeki ana etkileri bilinmektedir. Sitokininlerin yıkımı, sitokinin oksidaz enzimi ile yan grupların uzaklaştırılması ve amino pürin kalmasıyla gerçekleşir. Amino pürin tek başına hormon etkisi gösteremez. Diğer bir yollada; sitokininler şekerlerle birleştirilerek glikozitlerin oluşmasıyla inaktif hale getirilebilir. Turpta rafanatin adı verilen glikozit (glikozil zeatin) bu şekilde meydana gelir. Sitokininlerin bitkide başlıca sentez yerleri tohumlar, genç yapraklar ve en çok kök uçlarıdır. Kök uçlarında sentezlenen sitokininler ksilem yoluyla gövdeye ordanda etki gösterecekleri hedef dokulara taşınırlar. Yaprak, tohum ve meyve gibi organlara sitokininlerin başlangıçta kökten taşınarak geldikleri kabul edilmektedir. Sitokininlerin yukarıdan aşağıya doğu taşınımları ile ilgili veriler çeşitlidir. Yapraklarda uygulanan sitokininler ağaç gibi bazı bitkilerde hiç taşınmayıp yaprakta biriktiği, ancak çilek gibi bitkilerde yavaşta olsa yapraktan diğer organlara taşındığı belirtilmiştir. Sitokininlerin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Hücre Bölünmesi ve Farklılaşmanın Kontrolü Sitokininler, özellikle kökler, embriyolar ve meyvelerde olmak üzere, aktif olarak büyüyen dokularda üretilirler. Kökte üretilen (sentezlenen) sitokininler ksilem öz suyunda taşınarak hedef dokulara ulaşır. Sitokininler, oksin ile birlikte hareket ederek hücre bölünmesini teşvike eder ve farklılaşmayı etkiler. Doku kültüründe büyüyen hücreler üzerinde sitokininlerin etkileri, bu hormonun bütünlüğü bozulmamış bir bitkideki işlevi hakkında ipucu verir. Gövdeden alınan bir parankima dokusu parçası sitokinler olmaksızın kültüre alındığında hücreler çok fazla büyürler fakat, bölünmezler. Sitokininler tek başlarına etki göstermezler, oksin ile birlikte uygulandıklarında hücreler bölünürler. Sitokininin oksine olan oranı ise hücre farklılaşmasını kontrol eder. Bu iki hormonun konsantrasyonları dengelenince, hücre kütlesi büyümeyi sürdürmekle birlikte, farklılaşmaz ve küme oluşturur. Farklılaşmamış bu hücre kümesi, kallus olarak isimlendirilir. Eğer sitokinin oranı artırılırsa kallustan gövde tomurcukları gelişir. Oksin düzeylerinin artırılması halinde ise kökler oluşur. Simbiyoz: Birbirleriyle doğrudan temas halinde olan iki farklı türe ait organizma arasındaki ekolojik ilişki. Endosperm: Çifte döllenme sırasında bir sperm hücresinin iki kutup hücresi çekirdeği ile birleşmesiyle oluşan besince zengin doku; angiospermlerin tohumu içerisinde gelişen embriyoya besin sağlar. In vitro: Hücelerin, dokuların, organların ait oldukları organizmaların dışında yapay ortamlar içinde yetiştirilmeleri veya bulunmaları. Apikal Dominansinin Kontrolü Apikal dominansinin kontrolü için sitokininler oksin ve diğer faktörlerle etki gösterirler. Apikal dominansi, tepe tomurcuğunun yanal tomurcukların gelişimini baskı altına almasıdır. Son zamanlara kadar, apikal dominansinin hormonlar tarafından düzenlenmesi ile ilgili başlıca varsayıma göre (doğrudan engelleme varsyımı) yanal tomurucuk büyümesinin düzenlenmesinde oksin ve sitokinin antagonistik(birbirinin tersi etki göstermek) etki gösterir. Bu görüşe göre; tepe tomurcuğundan sürgünün alt kısımlarına taşınan oksin yanal tomurcukların büyümesini doğrudan engeller. Böylece gövde uzar, fakat yan dallar oluşmaz. Aynı zamanda, kök sisteminden gövde sistemine giren sitokininler büyümenin başlaması için yanal tomurcuklara sinyal göndererek oksin etkisini ortadan kaldırır. Buna göre; yanal tomurcuk engellenmesinin kontrolünde oksinin sitokinine oranı kritik bir etmendir. Pek çok gözlem doğrudan engelleme varsayımı ile uyumludur. Eğer başlıca oksin kaynağı konumundaki tepe tomurcuğu uzaklaştırılırsa (kesilirse), yanal tomurcuklar engellenmez ve bitki çalımsı görünüm alır. Ucu kesilmiş fidelerin kesik yüzeylerine oksin uygulanması yanal tomurcukların büyümesini baskı altına alır. Aşırı sitokinin üreten yada sitokininle muamele edilen bitkiler, normalin üstünde çalımsı görünüm alırlar. Doğrudan engelleme varsayımına göre, başlıca oksin kaynağı durumundaki tepe tomurcuğunun kesilmesi yanal tomurcukların oksin düzeyinde bir azalmaya neden olacaktır. Fakat, biyokimaysal çalışmalar bunun tersini göstermektedir. Ucu kesilen bitkilerin yanal tomurcuklarında oksin düzeyleri artmıştır. Böylece, doğrudan engelleme varsayımı tüm deneysel bulgular tarafından desteklenememektedir. Bu halen bir bilmecedir. Yaşlanmayı Önleyici Etkileri (senesensi geciktirme) Sitokininler, protein parçalanmasını (yıkımını) engelleyerek, RNA ve protein sentezini teşvik ederek ve etraftaki dokulardan besin elementlerini hareketlendirerek bazı bitki organlarının yaşlanmasını geciktirir. Eğer bir bitkiden alınan yapraklar bir sitokinin çözeltisine daldırılırsa, uzun süre yeşil kalırlar. Ayrıca sitokininler bütünlüğü bozulmamış bitkilerde yaprak bozulmasını yavaşlatır.Bu yaşlanmayı engelleyici etkisi nedeniyle, çiçek satıcıları kesilmiş çiçekleri taze tutmak için sitokinin spreyleri kullanırlar. Ayrıca sitokininler kloroplast gelişiminde, boy kısalığında, vasküler kambiyum faaliyetini artırıcı etkilerde etmendir. Kloroplast gelişiminde; karanlıktaki etiyole bitkiye sitokininle muamele edildiğinde, lamellere sahip kloroplastların meydana geldiği fakat klorofil oluşmadığı belirlenmiştir. Işık ve sitokinin etiyole bitkiye birlikte uygulanmasında ise, sadece ışık uygulanan bitkiye göre kloroplastların ve klorofilk sentezinin daha iyi ve hızlı oluştukları görülür. Kök ve gövdeye dıştan yüksek dozda uygulanan sitokinin enine büyümeyi artırarak boy kısalığına sebep olur. Etilende bu etkiye sahip olduğuna göre, sitokininlerde oksinler gibi bitkide etilen artışına sebep olurlar? Bu soruya cevap olarak; bu etkinin hücre çeperinde yeni sentezlenen (üretilen) mikrofibrillerin diziliş yönlerini değiştirmeleri öne sürülmüştür. Sitokininler oksinler gibi vasküler kambiyum faaliyetini artırıcı etkiye sahip olduklarından oksinlerle birlikte aşı macununa karıştırılarak aşı tutmayan bitkilerde aşılamayı kolaylaştırmada kullanılırlar. NOT: Sitokininler bazen oksinin tamamlayıcısı (büyüme), bazen de antagonisti (kök ve tomurcukların farklılaşması) gibi görünmektedir. Etki mekanizmaları bilinmemesine rağmen bu iki tip hormon arasındaki dengenin büyümeyi belirleyici faktörlerden biri olduğu açıktır. Apikal dominansi: Büyüme olayının, bitkinin gövdesinin uç kısmında yoğunlaşması ve buradaki terminal tomurcuğun, lateral tomurcukların büyümesini kısmen engellemesi. Senesens: Bitkilerde yaşlanma ile birlikte gerçekleşen ve bir dokunun, bir organın veya bir bikinin ölümüne yol açan katabolik olaylar dizisi. Kallus: Bitkilerde sürgünlerin kesilen ucunda yer alan, bölünme özelliği gösateren farklılaşmamış hücre kümesi. Dormansi: Büyümenin ve gelişmenin askıya alındığı, son derece düşük metabolik hız ile kendisini gösteren durum. Vernalizasyon: Bazı bitkilerinçiçeklenmesi için sadece uygun fotoperyod yeterli olammakta, belli bir süre düşük sıcaklığa maruz kalması gerekir. Absisyon: Yaprak, çiçek ve meyve gibi organların bitkiden koparak dökülmeleridir.

http://www.biyologlar.com/bitki-hormonlarinin-siniflandirilmasi

GİBERELLİNLER : Bitki Boyu Düzenleyicileri

Giberellinler Japonya’da 2. Dünya Savaşı yıllarında keşfedilmiştir, fakat bu sırada batı ile ilişkiler kopuk olduğundan batı bu keşfi 1950’lerde öğrenmiştir. Yüzyıl önce, Asya‟daki çiftçiler çeltik tarlalarındaki pirinç fidelerinin aşırı ölçüde boylandıklarını ve ince kaldıklarını gözlediler. Bu durumda, fideler olgunlaşmadan ve çiçek oluşturmadan önce, ince ve cılız oluyor ve bu sebepten dik duramayıp erkenden ölüyordu veya verim düşüyordu. Japon bitki pataloğu Kurusowa, 1926‟da, sersem fide hastalığı denen bu hastalığa Ascomycetes türü olan Gibberella fujikuroi isimli mantarın sebep olduğunu buldu. 1930‟lu yıllara kadar, fungusun giberellin adı verilen (Gibberella fujikuroi türüne itafen) bir kimyasal salgılayarak pirinç gövdelerinin aşırı uzamasına neden olduğunu buldular. Araştırmacılar, 1950‟lerde bitkilerinde giberellinleri sentezlediklerini keşfettiler. Her ne kadar sayıları her bir bitki türünde çok daha az ise de, bilim adamları son 40 yılda bitkilerde doğal olarak sentezlenen 100‟den fazla giberellin bulmuşlardır. Bunlar GA1,GA2,GA3…. şeklinde isimlendirlirler. En yaygın olanı ise GA3 yani giberellik asit (giberellan çekirdek)‟tir. Diğer giberellinler bu temel yapıya bağlı çeşitli yan gruplara sahiptir. Giberellin Biyosentezi ve Metabolizması Giberellin sentezi, bitkide asetil-KoA‟nın asetil biriminden başlar. Solunumdan kaynaklanan mevalonik asit yoluyla birkaç reaksiyondan sonra giberellin sentezlenir. Giberellinler diterpenler grubundadır. Giberellin sentezinin kaurenik aside kadar sitopolazmada, ancak giberellinlerin birbirine dönüşümünün kloroplastlarda olduğu bilinmektedir. 20 karbonlu kauren tüm gibberellinlerin çıkış noktasıdır. Piyasada giberellin antagonisti (büyüme engelleyici) olarak satılan Fosfon-D, Amo-1618, CCC gibi sentetik engelleyiciler giberellin sentezinin belirli reaksiyonlarını inhibe ederler. Bitkide genç yapraklarda ve daha çok tohum embriyosunda sentezlenirler. Buralardan bitkinin diğer kısımlarına taşınırlar. Çimlenen tohumlarda floem vasıtasıyla fideye taşınan giberellinlerin, genç yapraklardan diğer kısımlara hangi yolla taşındığı çelişkilidr. Daha çok floem dışıyollarla korteks ve öz parankimasından difüzyonla taşındığı düşünülmektedir. Dolayısıyla giberellinlerin taşınımı oksin taşınımı gibi polar olmayıp, olasılıkla, her yönde aynı hızdadır. Giberellinler sentezlendikten sonra çok yavaş parçalanırlar. Giberellinleri parçalayan enzimler bilinmemektedir. Giberellinler şekerlerle veya proteinlerle birleşerek inaktive olurlar. Ayrıca aktif olan giberllinler daha az aktif giberellinlere kolayca dönüşebilmektedir. Örneğin, GA4‟ün daha az aktif GA34‟e dönüşümü çok sık gerçekleşir. Giberellinlerin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Gövde Uzaması Giberellinler esas olarak kökler ve genç yapraklarda üretilir. Giberellinler hem yapraklarda hem de gövdelerde büyümeyi teşvik etmekle birlikte, kök büyümesi üzerinde çok az etkiye sahiptir. Giberellinler, gövdelerde hücre uzamasını ve hücre bölünmesini uyarır. Oksinler gibi giberellinler de hücre gevşemesine neden olurlar. Ancak bunu çeperi asitleştirerek yapmazlar. Bir varsayıma göre, giberellinler hücre çeperi gevşetici enzimleri uyarmaktadır. Bu enzimler hücre çeperine ekspansinlerin girişini kolaylaştırmaktadır. Böylece, büyüyen bir gövdede uzamayı artırmak için oksin ve sitokininle birlikte hareket etmektedir. Bu süreçte, oksin hücre çeperini asitleştirmekte ve ekspansinleri aktifleştirmekte; giberellinler ise ekspansinlerin girişini kolaylaştırmaktadır. Cüce bitkilere (mutantlar) giberellin uygulanarak, giberellinlerin gövde uzamasına artırıcı etkisi ortaya konmuştur. Örneğin, bazı cüce bezelye bitkilerine (Mendel‟in çalıştığı türler dahil) giberellin uygulanırsa, çoğunlukla yanıt alınmaz. Çünkü, bu bitkiler önceden optimum dozda hormon üretmişlerdir. Çiçek sapının hızla büyümesi giberellinin teşvik ettiği gövde uzaması ile ilgili en dikkat çekici durumdur. Lahana benzeri bitkiler vejetatif evrede rozet formundadırlar: yani çok kısa internodyumlu oluşları nedeniyle toprağa çok yakındırlar. Bitki üreme evresine geçince; giberellinlerin artması internodyum uzamasını hızla artırır. Bunun sonucunda gövde uçlarındaki çiçek tomurcuklarının boyu uzar. Meyve Büyümesi Pek çok bitkide, meyve bağlanması için hem oksin hem de giberellinlerin bulunması gerekir. Giberellinlerin en önemli ticari uygulaması, Thompson isimli çekirdeksiz isimlere püskürtülmesidir. Hormon, tüketicilerin istediği biçimde, üzüm tanelerinin büyümesini ve salkımların internodyumlarının uzamasını sağlar. Taneler arasında hava dolaşımını artırdığından, diğer meyvelerin ve diğer mikroorganizmaların hastalık bulaştırıcı etkisi de azalır. Çimlenme Tohum embriyoları, zengin bir giberellin kaynağıdır. Suya batırıldıktan sonra, embriyodan serbest bırakılan giberellinler dormansinin kırılması ve çimlenmenin başlaması için tohuma sinyal gönderir. Çimlenme için ışık yada düşük sıcaklık gibi özel ortam koşullarına gereksinim duyan bazı tohumlara giberellin uygulanması durumunda dormansi kırılır. Giberellinler depo besin elementlerini mobilize eden α – amilaz gibi sindirici enzimlerin sentezini teşvik ederek tahıl fidelerinin büyümesini destekler. Ayrıca giberellinler çiçeklenme hormonu olarak bilinir. Bir çok bitkide çiçeklenmeyi teşvik eder. Gerek fotoperyodizmle gerekse vernalizasyonla çiçek açmada giberellinler rol alırlar. ABSİSİK ASİT : Stres Hormonu Absisik asit (ABA) kimyasal grup olarak seskuiterpenler grubundan bir maddedir. ABA‟nın giberellinlerle ortak noktası her ikisinin de ana grup olarak terpenlerden olmalarıdır. ABA bitkiler tarafından sentezlenen en önemli engelleyici hormondur. Tomurcuk dormansisinden önce ortaya çıkan kimyasal değişiklikleri çalışan bir araştırma grubu ve yaprak absisyonundan (son baharda yaprak dökülmesi) önce ortaya çıkan kimyasal değişiklikleri çalışan bir diğer ekip, 1960‟da, aynı bileşiği yani absisik asiti (ABA) izole etmiştir. Aynı yıllarda başka araştırma grupları akça ağaç ve baklada da ABA‟yı izole ettiler. Daha sonrayapılan çalışmalarda ABA‟nın ciğer otları, algler, bakteriler ve mantarlar dışında genel olarak bitki aleminde mevcut olduğu tespit edildi. ABA bulunmayan bitkilerde başka engelleyicilerin bulunduğu düşünülmektedir. Diğer açıdan işin garip tarafı ise, şu anda, ABA‟nın ne tomurcuk dormansisinde ne de yaprak absisyonunda önemli bir rol oynamadığı düşünülmektedir; fakat ABA bir çok etkiye sahip önemli bir bitki hormonudur. Şu ana değin incelediğimiz oksin, sitokinin ve giberellinlerin aksine, ABA büyümeyi yavaşlatıcı etki gösterir. Genel olarak büyüme hormonlarının etkilerine zıt etki yapar. Bir yada daha fazla büyüme hormonuna ABA oranı, fizyolojik etki gösterecek sonucu belirler. ABA Biyosentezi ve Metabolizması ABA 15 karbonlu bir seskuiperten olup kloroplastlarda ve diğer plastidlerde mevalonik asit yoluyla sentezlenir. Kaynaklandığı öncül maddenin bir ksantofil karotenoidi olan vialoksantin‟in fotokimyasal veya enzimatik yıkımıyla başladığı belirtilmektedir. (bu yol izopentil difosfat (IPP) la başlar ve C40 ksantofili olan vialoksantinle devam eder). Bu yıkımın ilk ürünü ksantoksin‟dir ki bununda bir engelleyici madde olduğu ve fototropizmada rol oynadığı ileri sürülmektedir. ABA‟nın inaktivasyonu ya karboksil grubuna bir glukoz bağlanmasıyla yada faseik asit ve dihidro fasetik asit‟e oksitlenmesiyle olmaktadır. ABA‟nın bitkide başlıca sentez yerleri yaşlı yapraklar, gövde ve yeşil meyvalardır. Tohumlarda da sentezlendiği bazı bitkilerde ise tohumlara başka yerlerden taşındığı düşünülmektedir. ABA’nın taşınımı giberellin taşınımına benzer. Hem ksilemden hem floemden taşındığı gibi parankima hücrelerinden difüzyonla da her yönde taşınabilir. Kuraklıkta, tuzlulukta, mineral eksikliği gibi çeşitli stres şartlarında yaprakta ABA sentezi artar. ABA‟nın bu ekstrem koşullarda bitkiye dayanıklılık sağladığı düşünülmektedir. Kuraklık stresinde ABA‟nın stomaların kapanmasına yol açtığı ve böylece transpirasyonla su kaybınıo azalttığı bilinmektedir. ABA’nın Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Tohum Dormansisi Tohum dormansisi, yaşamın sürmesinde büyük önem taşır; çünkü dormansi tohumun optimum ışık, sıcaklık ve nemlilik koşullarında çimlenmesini sağlar. Sonbaharda çevreye yayılan bir tohumun, kış koşullarında ölmesini engelleyecek şekilde, hızla çimlenmesini önleyen nedir? Bu tür tohumların ilkbaharda çimlenmesini hangi mekanizmalar sağlar? Hatta, meyvenin nemli iç ortamında, karanlıkta, tohumların çimlenmesini engelleyen nedir? Bu soruların yanıtı ABA‟dır. Tohum olgunlaşması sırasında ABA düzeyi, 100 kat artabilir. Olgunlaşan tohumlardaki yüksek ABA düzeyi, çimlenmeyi engeller ve özel proteinlerin üretimini teşvik eder. Bu proteinler, olgunlaşmayla birlikte oluşan aşırı su kaybına karşı tohumun ayakta kalmasına yardım eder. ABA, bazı yollarla yok edilir yada etkisizleştirilirse, tohumlar çimlenir. Bazı çöl bitkilerinin tohumlarında dormansi, sadece şiddetli yağmurların ABA‟yı tohumdan yıkayarak uzaklaştırmasıyla kırılır. Diğer tohumlar ise ABA‟nın etkisizleştirilmesi için ışığa yada uzun süren düşük sıcaklığa gereksinim duyar. Çoğunlukla ABA‟nın giberelline oranı, tohumun uyku halinde kalıp kalmayacağını yada çimlenip çimlenmeyeceğini belirler; çimlenme için suya daldırılmış tohumlara ABA ilave edilirse, tohumlar yeniden dormansi koşullarına döner. Tohumlar henüz koçan içindeyken çimlenen bir mısır mutantı, işlevsel bir transkripsiyon faktöründen yoksundur; bu transkripsiyon faktörü belirli genlerin ifade edilmesini sağlamak için ABA‟ya gereksinim duyar. Kuraklık Stresi ABA, bitkilerin kuraklığa karşı koymasını sağlayan asıl iç sinyaldir. Bir bitki solmaya başlayınca yapraklarda ABA birikerek stomaların hızla kapanmasını sağlar. Bunun sonucu transpirasyon (buharlaşmayla su kaybedilmesi) azalır ve su kaybı önlenir. ABA bekçi hücrelerinin (stomalarda bekçi ve arkadaş hücreleri ile birlikte bir por bulunur) plazma zarındaki dışa doğru yönelmiş potasyum (K+) kanallarının açılmasını artırır. Bunu, kalsiyum gibi sekonder mesajcıları etkileyerek yapar. Potasyum kanallarının açılmasıyla, bekçi hücrelerinden büyük miktarda potasyum çıkışı olur. Suyun ozmotik olarak kaybı, bekçi hücrelerinin turgorunun azalmasına ve stoma porunun küçülmesine neden olur. Bazı durumlarda su kıtlığı kök sistemini gövde sisteminden daha önce baskı latına alır. Köklerden yapraklara taşınan ABA, erken uyarı sistemi olarak iş görür. Solgunluğa özellikle duyarlı mutantlar genelde ABA üretemezler. Ayrıca, ABA‟nın hücrede RNA ve protein sentezini engelleyici etkisininde olabileceğine dair deneysel veriler vardır. ABA‟nın pratik kullanımı çok nadirdir. Tahıllarda dane verimini artırmak ve yatmaya karşı mukavemet kazandırmak için, bazı durumlarda da sormansi süresini uzatmak ve çeşitli stres şartlarına karşı bitkiye dayanıklılık sağlamak için kullanılır. ABA pahalı ve kolayca katabolize olduğu için bunun yerine fosfon-D kullanılmaktadır. ETİLEN : Gaz Hormon Kömür gazının bahçe ışıklandırılmasında kullanıldığı 19. yüzyılda, gaz lambalarından çıkan aydınlatma gazı sızıntısı çevredeki ağaçların yapraklarını erkenden dökmelerine neden olmuştur. Dimitri Neljubow isimli bir Rus bilim adamı, 1901‟de aydınlatma gazındaki aktif faktörün etilen gazı (C2H4) olduğunu göstermiştir. Ayrıca etilenin bitkiler tarafından sentezlenen (üretilen) bir hormon olduğu, ve bununla birlikte, etilen miktarının ölçümünü basitleştiren gaz kromatografisi tekniği geliştirilince yaptığı iş önemli ölçüde kabul görmüştür. Bitkiler, kuraklık, su baskını, mekanik basınç, zarar ve enfeksiyon gibi streslere yanıt olarak etilen üretir. Aynı zamanda meyve olgunlaşması ve programlanmış hücre ölümü sırasında etilen üretilir. Ayrıca dıştan yüksek konsantrasyonlarda oksin uygulanmasından sonrada etilen üretilmektedir. Dikkat çekici olan bir diğer noktada; daha önce kök uzamasının engellenmesi gibi, oksinle ilişkilendirlen bir çok biyolojik etkinin, şu an oksinin uyardığı etilen üretimine bağlı olduğudur. Etilen Biyosentezi ve Metabolizması 1970‟li yıllarda etilen sentezinin bitkide metionin amino asitinden kaynaklandığı belirlendi. Metionin‟den amino siklopropan karboksilik asit (ACC), ondanda dekarboksilasyon ve deaminasyonla etilen oluşmaktadır. Etilen sentezinin ACC üzerinden olduğunu, avokado meyvesinin hasatından sonra olgunlaşmasında meyvede ACC ve etilen konsantrasyonlarının pozitif korelasyonlu değişim göstermeleri doğrulamıştır. Amino etoksivinil glisin (AVG) ve aminooksi asetik asit (AOA) bileşiklerinin etilen sentezini inhibe ettikleri bilinmektedir. CO2 gazıda yüksek konsantrasyonlarda etilen üzerinde inhibisyon gösterir. Depolanırken olgunlaşması istenmeyen meyvelere CO2 gazının inhibisyon etkisi uygulanır. Gümüş iyonları ve bazı maddelere etilenin bağlanmasıyla, etilen sentezi inhibe edilir. Etilenin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Mekanik Strese verilen Üçlü Yanıt: Bir Sinyal İletim Yolunun İncelenmesinde Mutantların Kullanılması Kaya gibi hareketsiz bir nesnenin altında kalmış ve topraktan yukarıya doğru yükselmeye çalışan bir bezelye fidesini düşünelim. Gövde üstündeki engeli ittikçe, narin yapılı uç bölge mekanik strese maruz kalır,. Bu, fideyi etilen üretmeye teşvik eder. Etilen ise fideyi üçlü yanıt olarak adlandırılan bir büyüme manevrası yapmaya teşvik eder. Bu manevra fidenin engeli aşmasını sağlar. Şekil 19‟da görebileceğiniz bu yanıt gövde uzamasının yavaşlaması, gövdenin kalınlaşması (dayanıklılığı artırır) ve gövdenin yatay olarak büyümesine neden olan bir eğrilme olmak üzere üç kısımdan oluşur. Gövde büyümeye devam ettikçe ucu nazikçe yukarıya dokunur. Eğer bu yoklama sonucu yukarda katı bir cisim olduğunu saptarsa yeniden etilen üretir ve gövde yatay olarak büyümeye devam eder. Bununla birlikte, eğer fidenin uç kısmı katı bir cisim algılamazsa etilen üretimi azalır ve normal olarak yukarı doğru büyümesini sürdürür. Gövdenin yatay olarak büyümesini fiziksel engelden ziyade etilen teşvik eder; ayrıca, fiziksel bir engelle karşılaşmaksızın serbestçe büyüyen fidelere dıştan etilen uygulanması, üçlü yanıttın oluşmasına neden olmaktadır (Şekil 19). Araştırmacılar bu yanıtta yer alan sinyal iletim yollarını araştırmak için anormal üçlü yanıt veren Arabidopsis mutantları üzerinde çalışmışlardır. Etilene duyarsız (ein) mutantlara etilen uygulanınca bu bitkiler üçlü yanıt verememişlerdir. İşlevsel bir etilen reseptörüne sahip olmadıklarından bazı ein mutant tipleri, etilene duyarsızdırlar. Diğer mutantlar ise, toprak dışında, fiziksel bir engelin bulunmadığı hava ortamında bile üçlü yanıt vermişlerdir. Bu tip mutantların bazılarında düzenleyici bir bozukluk bulunur. Bu bozukluk böyle mutantların 20 kat daha fazla etilen üretmelerine neden olur. Bu tür aşırı etilen üreten (eto) mutantlarda fenotip, fidelere etilen sentezi inhibitörleri uygulanmasıyla iyileştirilebilir. Üçüncü tip mutantlar hava ortamında bile üçlü yanıt verirler; ancak, üçlü yanıt (ctr) mutantları olarak adlandırılan bu mutantlar etilen sentezi inhibitörlerine yanıt vermezler. Bu durumda, etilen mevcut olmasa bile etilen sinyal yolu işlevini sürdürür. ctr mutantlarından etkilenen bir gen, bir protein kinazı kodlamak için açılır. Bu mutasyonun etilene verilen yanıtı aktifleştirmesi, yabani-tip allelin normal kinaz ürününün, etilen sinyal iletim işleminin negatif bir düzenleyicisi olduğunu düşündürmektedir. Yabani tip bitkilerde bu yolun nasıl çalıştığına ilişkin bir varsayım aşağıda verilmiştir: Etilenin etilen reseptörüne bağlanması kinazı aktif hale getirir. Bu negatif düzenleyicinin inaktif hale gelmesi üçlü yanıt için gerekli proteinlerin sentezlenmesini sağlar. Şekilde verildiği gibi; bu yolda iki membran proteini, bir engelleyici protein (CTR1), bir de transkripsiyon faktörü olan protein (EIN3) vardır: (eğer etilen varsa) ilki etilen reseptörü (ETR1) ve ikincisi bir kanal proteini olan (EIN2) dir. EIN2 bir sekonder mesajcıya etki eder ve buda bir transkripsiyon faktörü olan EIN3‟ü aktive eder. EIN3 etilen etkisini üretmek üzere ifade olacak genleri harekete geçirir. Eğer etilen yoksa; etilen reseptörü olan ETR1 inaktif kalır ve CTR1‟i inaktif edemez. Aktif kalan CTR1, membran proteini olan EIN2‟yi inaktif tutar. EIN2 nin aktivitesi olmayınca transkripsiyon faktörü olan EIN3 inaktif kalır ve nukleusta herhangi bir etki gösteremez. Apoptosis: Programlanmış Hücre Ölümü Bir yaprağın sonbaharda döküldüğünü yada tek yıllık bir bitkinin çiçek verdikten sonra öldüğünü düşünün. Yada içerdiği canlı maddenin parçalanması sonucu, içi boşalan bir trakenin farklılaşmasındaki son basamağı düşünün. Bu olayların tümü, belirli hücrelerin veya organların yada tüm bitkinin programlanmış ölümünü kapsar. Belirli bir zamanda ölmek için kalıtsal olarak programlanmış hücreler, organlar ve bitkiler, basitçe hücresel mekanizmayı kapatıp ölümü beklemez. Bunun yerine apoptosis olarak adlandırılan programlanmış hücre ölümünü yaparlar. Bu, bir hücrenin yaşamında en yoğun olduğu süreçlerden biridir. Apoptosis esnasında yeni genlerin ifade olmasına gerek duyulur. Bu sırada oluşan yeni enzimler, klorofil, DNA, RNA, proteinler ve zar lipitleri dahil pek çok kimyasal bileşeni parçalar. Bitki parçalanma ürünlerini kurtarabilir. Hücrelerin, organların yada tüm bitkinin apoptosisi sırasında etilen patlaması yaşanır. Yaprak Absisyonu Her sonbaharda yaprakların dökülmesi bir adaptasyondur. Kökten kışın topraktan su absorblayamadığından, bu adaptasyon kış aylarında yaprak döken ağaçların kurumasını önler. Yapraklar dökülmeden önce, ölmekte olan yapraklardan pek çok önemli element geri kazanılarak gövdenin parankima hücrelerinde birikir. Bu besin elementleri, bir sonraki bahar ayında gelişmekte olan yapraklar tarafından yeniden kullanılır. Sonbaharda tekrar üretilen kırmızı pigmentler ve yaprakta önceden bulunan, ancak sonbaharda koyu yeşil klorofilin parçalanmasıyla görünür hale gelen sarı ve turuncu karoteneyidler, yapraklara sonbahar rengini verir. Bir sonbahar yaprağı dökülünce, petiyolün kaidesinin yakınında bir absisyon tabakası oluşur. Daha sonra yaprak buradan koparak yere düşer. Absisyon tabakasındaki küçük parankima hücreleri çok ince çeperli olup, iletim demetlerinin çevresinde lifler bulunmaz. Hücre çeperlerindeki polisakkaritler daha da zayıflar. Sonuçta, rüzgarın da etkisi ile yapraktaki ağırlık absisyon tabakasının kopmasına neden olur. Hatta yaprak dökülmeden önce, absisyon tabakasının dala bakan tarafında mantar tabakası bir iz oluşturur. Bu iz bitkiyi patojenlere karşı korur Absisyonu, etilen ve oksin dengesindeki değişiklik kontrol eder. Yaşlanan bir yaprak, giderek daha az oksin üretir. Bu, absisyon tabakasındaki hücrelerin etilene karşı duyarlılıklarını artırmaktadır. Etilenin absisyon tabakası üzerindeki etkisi arttıkça, selülozu ve hücre çeperlerinin diğer bileşenlerini parçalayan enzimler üretilmektedir. Meyve Olgunlaşması Meyveler, çiçekli bitkilerde tohumların yayılmasına yardım eder. Ekşi, sert ve yeşil olan olgunlaşmamış meyveler, tohum olgunlaşması esnasında yenilebilir hale gelir. Meyvede etilen üretiminin patlaması, enzimatik olarak bu olgunlaşmayı tetikler. Hücre çeperi bileşenlerinin enzimatik olarak parçalanması ve nişastaların ile asitlerin şekerlere dönüşümü meyveyi tatlandırır. Yeni kokuların ve renklerin üretilmesi, olgunlaşan meyvenin, bu tohumları yiyen ve dağıtan hayvanları cezp etmesine yardım eder. Olgunlaşma sırasında bir zincir reaksiyonu ortaya çıkar; etilen olgunlaşmayı tetikler, olgunlaşmada etilen üretiminin artmasına neden olur. Bu, fizyolojide pozitif geri beslenmenin nadir örneklerinden biridir. Sonuçta etilen üretiminde dev bir patlama meydana gelir. Hatta etilen bir gaz olduğundan, olgunlaşma sinyali bir meyveden diğerine geçer; geçerken de çürük bir elma bir kasa elmayı çürütebilir. Eğer yeşil bir meyve satın alırsanız, meyveleri plastik bir torbada tutarak olgunlaşmayı hızlandırabilirsiniz. Çünkü plastik torba içinde etilen gazı birikir. Ticari amaçlı olarak, meyvelerin çoğu etilen gazı düzeyleri artırılmış dev depolarda olgunlaştırılır. Diğer durumlarda ise doğal etilenin sebep olduğu olgunlaşmayı geciktirmek için önlem alınır. Örneğin, elmalar karbondioksit içeren depolarda tutulur. Hava sirkülasyonu etilen birikimini önler ve yeni etilen sentezi engellenir. Sonbaharda toplanmış ve bu şekilde depolanmış elmalar, yaz aylarında bile satışa sunulabilir. Etilenin, meyvelerin hasat sonrası fizyolojilerindeki önemi düşünüldüğünde, etilen sinyal iletim yolları ile ilgili genetik mühendisliğin potansiyel olarak ticari önemi büyüktür. Örneğin, moleküler biyologlar isteğe bağlı olarak olgunlaşan domates meyveleri üretmiştir. Bunu, etilen sentezinde gerekli genlerden birinin transkripsiyonunu durduran bir antisens RNA yerleştirerek yapmışlardır. Yeşil haldeyken toplanan bu tür meyveler, etilen gazı verilmediği taktirde olgunlaşmayacaktır. Bu tür yöntemlerin geliştirilmesi meyve ve sebzelerin çürümesini önleyecektir. Bu sorun, şu an birleşik devletlerde ve bazı ülkelerde hasat edilen ürünün yarısına yakın kısmını yok etmektedir. BRASSİNOSTEROİDLER Brasinosteroidler büyümeyi teşvik edici karakteristik aktiviteleri ile, bitki hormonlarının yeni bir grubudur. 1979‟da kolza bitkisi (Brassica napus L.) poleninden izole ve karakterize edilmişlerdir. Sonradan 44 bitkide bundukları rapor edilmiş ve bitki aleminde muhtemelen her yeder bulundukları kabul edilmiştir. Brassinosteroidler, 37 Angiosperm (9 monokotil ve 28 dikotil), 5 Gimniosperm, 1 pteridofit ve 1 alg olmak üzere 44 bitki türünde izole edilmişlerdir. Brassinosteroidler, çok düşük konsantrasyonlarda etki gösterirler. Brassinosteroidler, büyüme gibi çeşitli gelişimsel etkileri , tohumların germinasyonu, rizogenez, çiçeklenme ve senesens gibi pleotropik etkileriyle dikkate alınmıştır. Ayrıca, çeşitli abiyotik stres durumlarına karşı da bitkiye dayanıklılık sağlamaktadırlar. Brassinosteroidlerin Biyosentezi ve Metabolizması 1974‟te ilk brassinosteroid olan brassinolid keşfedildi. Biyolojik olarak aktif olan bu bitki büyüme düzenleyicisi bir steroid lakton olarak C28H48O6 (MA: 480) formülü ile desteklendi. 1982‟de büyümeyi destekleyici, diğer bir steroid madde, kestane (Castenea crenata) üzerinde böcekler tarafından tahrip edilen kısımlardan izole edildi ve kastesteron (castesteron) olarak adlandırıldı. Brassinolid ve castesteronun keşfi, bitki aleminde büyümeyi destekleyici steroid hormonlarının varlığı düşüncesini desteklemiştir. Brassinosteroidler, doğal polihidroksi steroidlerin yeni bir grubudur. Şimdiye kadar tanımlanan doğal brassinosteroidler genel bir 5α-kolestan yapısına sahiptirler ve bunların varyasyonları yapı üzerindeki işlevlerinin çeşit ve oryantasyonundan oluşmaktadır. Fitosterol ailesine ait bileşikler C27, C28, C29 brassinosteroidler olarak sınıflandırılır. Şu ana kadar 42 brassinosteroid ve 4 brasinosteroid bileşiği karakterize edilmiştir. Brassinosteroidler BR1, BR2, …BRn şeklinde isimlendirilirler. Bitki steroidleri asetil Ko-A, mevalonat, izopentenil pirofosfat, geranil pirofasfat ve farnesil pirofosfattan, isoprenoid yolla sentezlenirler. Mevalonatla başlayan bu yol sonunda sikloartenol sentezlenir. Bu doğal yolun dışında, sentetik olaraktan kampesterol‟den brasinoid‟e kadar sentetik bir yolla sentezlenebilirler. Bitkide gelişmekte olan dokular, olgun dokulşara göre daha fazla konsantrasyonlarda brassinosteroidleri içerirler. Polen ve genç tohum zengin brassinosteroid kaynağıdır. Yapraklar ve sürgünler düşük konsantrasyonlarda brassinosteroid içerirler. Brassinosteroidlerin Fizyolojik Etkileri ve Pratik Değeri Brassinosteroidlerin analizinde göze çarpan iki test vardır; birincisi, fasulyede ikinci internod oluşumu testi ve diğeri pirinç laminasında eğilme testidir. Fasulyede ikinci intenod oluşumu testi, brassinolidin kolza bitkisinden izolasyonunda geliştirilmiştir. Fasulye fidesindeki ikinci internod kesilip, lanolin macunuyla brassinolid uygulanmasıyla uzama, eğilme, şişme ve iki ayrı parçaya ayrılma (splitleşme) göstermiştir. Uzama, eğilme ve şişme düşük konsantrasyonda, iki ayrı parçaya ayrılma ise yüksek konsantrasyonda gerçekleşmiştir. Bu, brasinosteroidlerin büyümeye etkilerinden biridir. Brassinosteroidler genç vejetatif dokuların gelişimine etki ederler. Soya fasulyesi ve bezelye epikotillerinde, Arabidopsis pedinkullarında, yulaf koleoptillerinde uzamayı ve büyümeyi teşvik ederler. Kök gelişimini engellerler fakat gövde gelişimini teşvik ederler. Hücre bölünmesini ve uzamasını, polen tübü uzamasını teşvik ederler. Yaprak absisyonunu geciktirler (Citrus) ve ksilemde farklılaşmayı artırırlar. İletim demetlerinin farklılaşmasında rol alırlar. Tohum germinasyonunu teşvik eder, aynı zamanda absisik asitin inhibe edici etkisini yok ederler. Brassinosteroidler üzüm meyvelerine spreyle muamele edildiğinde; sonbaharda çiçek sayısını artıran, kışın (aynı muamele yapıldığında) çiçek sayılarını azaltan etki göstererek çiçeklenmede rol oynarlar. Brassinosteroidler, Xanthium gibi bazı cinslerde senesensi hızlandırırlar. Ayrıca bitkilerin abiyotik stres şartlarına karşı dayanıklığını artırırlar; düşük sıcaklığa maruz kalan pirinç ve domates bitkilerinde brassinosteroid uygulamasıyla büyümenin daha iyi olduğu gözlenmiştir; mısır ve lahana fidelerinde de düşük sıcaklık stresine karşı toleransı artıran etki gösterirler. Bu etkilerin oksin etkilerine çok benzemesinden dolayı brassinosteroidlerin, oksinden farklı bir hormon olarak kabul edilmesi yıllar sürmüştür. Ek olarak brasinosteroidler kimyasal yapı olarak hayvanlarda bulunan steroid hormonlarına en benzer gruptur; bitki ve hayvan steroid hormonlarının benzer kimyasal yapıları, belirli genlerin ifade olmasında benzer etkiler göstermektedir. Şöyle ki; bitki steroidleri insanlardaki eşey hormonları gibi, aynı olan pek çok şeyi yaparlar. Bir bitkide steroid fazla olduğunda, o bitki daha büyük, daha dayanıklı ve daha kuvvetli olmaktadır. Örneğin; mutasyon nedeniyle bitkiler steroid üretmediklerinde cüceleşirler. Steroidler aynı zamanda bitkide eşeyli üremeyi düzenlemektedirler (burada; belirli bir molekül grubunun farklı organizmalarda sinyal molekülleri olarak iş görmesi ilginçtir). Bir bitkinin steroid sentezlemek için kullandığı enzimlerin çoğu, kendi steroid çeşitlerini üreten hayvanlarda da bulunmaktadır. Dolayısıyla bu enzimlerle ilgili bazı genlerin, bitkiler ve hayvanların bir milyar yıldan daha uzun bir süre önce ortak bir atadan dallanmaları sebebiyle korunmuş olma olasılığı vardır. Buna karşın, steroidlere yanıtlarla ilgili sinyal yolundaki moleküller, bitki ve hayvanlarda çok büyük bir farklılık göstermektedir. KAYNAKLAR Purves, Sadava ve arkadaşları, Life – The Science of Biology, 7inci baskı. Campbell ve Reece, Biology, 6ncı baskı. Salisbury ve arkadaşları, Plant Physiology. Taiz ve Zeiger, Plant Physiology, 3üncü baskı. Ram Rao S. ve ark., Brassinosteroids – A new class of phytohormones, Current Science, Vol. 82, No. 10, 2002. Haydarabad, Hindistan. Kocaçalışkan İ., Bitki Fizyolojisi, Dumlupınar Üniversitesi www.pubmedcentral.nih.gov 4e.plantphysiol.org www.whfreeman.com www.hhmi.org

http://www.biyologlar.com/giberellinler-bitki-boyu-duzenleyicileri

Anorganik bileşiklerin tayini I

Kuru distilasyon Günümüzden 4000 yıl önce Mısırlılar sedir ağacının kuru distilasyonu ile sedir katranı elde etmişlerdir. Benzer üretim tekniği antik çağlarda Çinliler, Hintliler, Persler, Yunanlı ve Romalılar tarafından da kullanılmıştır. Orta çağda ilk olarak İbni Sina tarafından uygulanan su buharı distilasyonu tekniği ile uçucu yağ üretimi daha da geliştirilmiş ve ürün çeşitliliğinde de büyük artmalar gözlenmiştir. Özellikle 19. yüzyıldan başlayarak içerdikleri kimyasal bileşiklerin aydınlanması ve önemli ekonomik değerleri nedeniyle uçucu yağ üretiminde çok hızlı bir artış gerçekleşmiştir. Günümüzde 3000'den fazla uçucu yağın bileşimi bilinmekte ve 150'den fazla uçucu yağ ticari amaçla üretilmektedir. Bir deney tüpüne Triticum sp. meyveleri ve azot miktarını çoğaltmak için birkaç tane bezelye tanesi konur. Ayrıca tepkimeyi hızlandırmak için bıçak ucu kadar Ca(OH) 2 ilave edilir. Bu deney tüpü içinde mavi renkli kobalt klorürlü (CoCl2) ve beyaz renkli kurşun asetatlı (PbC4O4H6) filtre kağıdı bulunan I. yıkama şişesine bağlanır. Birbirine bağlı olan II. yıkama şişesine Nessler belirteci (K2HgI4) ve III. yıkama şişesine de baryum hidroksit konur. Nessler Reaktifi: Birinci Çözelti: 100 g civa iyodür (HgI2) ve 70 g potasyum iyodür (Kl) az miktarda amonyaksız saf suda çözülür. İkinci çözelti :100 g sodyum hidroksit (NaOH) 500 ml amonyaksız saf suda çözülür. Birinci ve ikinci çözeltiler karıştırılıp 1000 ml’ye seyreltilir. Filtre edilir. Koyu şişede saklanır. Tüp bir ispirto ocağı yada başka bir ısı kaynağı ile ısıtılır. Çıkan duman bu tüpe seri halde bağlı olan yıkama şişelerinden geçerken şişeler ya da belirteçlerde şu değişikler gözlenebilir. Sonuç: I. Yıkama şişesinde: a) Molekül rengi mavi olan CoCl2'lü kâğıdı dumanda bulunan su buharı etkisiyle iyon rengi olan ....................................... renge dönüştürür. Böylece H ve O varlığı kanıtlanmış olur. b) Beyaz renkli kurşun asetatlı kağıdın S'den dolayı PbS oluşmasıyla ................................ renk gözlenir. II. yıkama şişesinde: Bu kaptaki Nessler belirtecinin rengi gaz karışımı geldiğinde ........................ olur. Bu da bize N'un varlığını gösterir. III. yıkama şişesinde: Bu kapta bulunan Ba(OH) 2'de gazın gelmesi ile reaksiyona girer ve ..............................renkli BaCO3 oluşur. Bu sonuç ta C varlığını kanıtlamış olur.      

http://www.biyologlar.com/anorganik-bilesiklerin-tayini-i

DAMARLI VE TOHUMLU BİTKİ NEDİR ?

Damarlı bitkiler: İletim demeti bulunduran bitkilerdir. Spor ya da tohum oluşturmalarına göre damarlı sporlu bitkiler ve damarlı tohumlu bitkiler olmak üzere iki grupta incelenir. 1- Damarlı sporlu bitkiler: iletim demetine sahip bitkilerdir. En önemli grubu eğrelti otlarıdır. Gerçek yaprak ve kök bulundurmazlar. Yaprakları yer altı gövdelerine dönüşmüştür. Ilık ve nemli bölgelerde yaşarlar. Tohumları yoktur, sporla çoğalırlar. Eğrelti otlarında da damarsız bitkilerde olduğu gibi döl değişimi görülür. 2-Damarlı tohumlu bitkiler: İletim demeti bulundururlar. Tohum taslaklarının durumuna göre açık tohumlu ve kapalı tohumlu olmak üzere iki grupta incelenir. a- Açık tohumlu bitkiler : Tohum taslağı açıkta bulunur. Kozalaklılar, damarlı açık tohumlu bitkilerin en iyi örnekleridir. Gerçek çiçek ve tohum taslakları yoktur. Tohum meyve içinde değil, kozalak yapraklarının altında, açıkta bulunur. Her zaman yeşil, çoğu iğne yapraklı ağaç ve çalılardan meydana gelmiştir. Çam, ardıç, ladin, köknar, sedir, servi, açık tohumlu olan kozalaklı bitkilerdendir. b- Kapalı tohumlu bitkiler: Tohum taslakları ve tohumları meyve yaprakları ile kapalı bulunduğu için kapalı tohumlu bitkiler olarak adlandırılır. Gerçek çiçek ve tohum taslakları vardır, iletim demetlerine sahiptir. Tohumlarındaki çenek yaprağı sayısına göre tek çenekli ve çift çenekli bitkiler olarak incelenir. Çenek, tohumda yer alan bitki embriyosundaki yaprak taslaklarıdır. -Tek çenekli bitkiler (Monokotiledon): Embriyolarında bir çenek yaprağı bulunur. Yaprakları paralel damarlıdır. Genellikle bir yıllık otsu bitkilerdir. Saçak kök yapısına sahiptir. Gövdelerinde kambiyum bulunmaz. Gövdede iletim demetleri dağınık hâlde bulunur. Buğday, lale, orkide, muz vb. tek çenekli bitki örnekleridir. -Çift çenekli bitkiler (Dikotiledon): Embriyolarında iki çenek yaprağı bulunur. Yaprakları ağsı damarlıdır. Tek ya da çok yıllık bitkilerdir. Bazıları otsu bazıları da odunsu gövdelidir. Kökleri kazık kök yapısındadır. Yaprak sapı bulunur. Gövde de iletim demetlerinin arasında kambiyum dokusu bulunur. Elma, badem, domates, ayçiçeği, bezelye, gül vb. bitkiler çift çenekli bitkilerdendir.

http://www.biyologlar.com/damarli-ve-tohumlu-bitki-nedir-

Kuru Distilasyon Yöntemi

Bitki kısımlarında mevcut maddeler çeşitli yöntemlerle belirlenirler.Çünkü;her elelment belirli deneysel etkilerle kendisini ortaya çıkartır.Bir tüpe buğday ve bezelye taneleri konulur.Tüp üç yıkama şişesine bağlanır. 1.I.şişede,CoCl’ye batırılmış mavi renkli süzgeç kağıdı ile Pb(CH3CO)2 eriyiğine batırılmış veyaz renkli süzgeç kağıdı vardır. 2.II.şişede,Nessler ayıracı bulunur. 3.III.şişede ise,Ba(OH)2 eriyiği mevcuttur. Buğday ve bezelye tanelerinin bulunduğu tüp ısırtıldığında çıkan dumanın yıkama şişelerini dondurmasından sonra şu değişiklikler gözlenir: 1.Molekül rengi mavi olan CoCl su ile tepkimeye girdiğinde iyonlarına ayrılır ve pembe renk verir. 2.Beyaz renkli Pb(CH3CO)2’li kağıt,kükürtün etkisiyle siyahlaşır. 3.Azot(N),Nessler ayracında turuncu bir renk tepkimesi verir. 4.Ortamda karbon varlığında,CO2 çıkışından ve CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O reaksiyonu sonucu beyaz renkli BaCO3 çökeleğinin oluşmasından anlaşılır.Tepkime İlk Renk Son RenkCoCl + H2O Mavi PembePb(CH3Co)2 Beyaz SiyahK2HgI4x2H2O + N Beyaz TuruncuBa(OH)2 + CO2 Saydam Beyaz(Çökelek) Kuru distilasyon yöntemiyle böylece C,H,O,N ve S’nin varlığı ispatlanmış olur.Ancak bitkilerdeki bütün elementler bunlar değildir.Deney tüpünün tabanında belirli derecede yanmadan kaynaklanan siyah kısım kalmıştır.Bunun nedeni ortamdaki karbonun bir kısmının serbest halde bulunmasından ileri gelir.Eğer 1000 oC’lik bir fırında ısıtılırsa ve ortamda yeteri kadar oksijen varsa,bu kez siyahlık yerini gri renge bırakır. Çeşitli derecelerce yanma sonucu elde edilen grimsi artık madde kül olarak kabul edilir. Gerçek anlamda kül,kuru bitki materyalinin 700 oC’ye kadar belirli bir süre fırında bırakılmasıyla elde edilen artık maddedir.Kül miktarını etkileyen çeşitli faktörler vardır.Bunlardan en önemlileri;bitkinin türü, gelişme durumu,yaşı,organları ve gelişme ortamının şartları gibi etkenlerdir.Genel olarak;a. Fazla su kullanan bitkilerin yapraklarında % 15-30 kadar kül bulunur. Örneğin;Eucalyptus,çınar ve söğüt.b. Az su kullananlarda ise bu miktar yaklaşık %25’dir.Örneğin;Coniferae.c. Aşırı su kullanan bitkilerde kül oranı daima %30’un üzerindedir.Örneğin;Beta vulgari (Şeker Pancarı)d. Ayrıca aynı bitkinin farklı organlarındaki kül miktarı da farklıdır.Örneğin;kültür bitkilerinin gövdeleri %5-10,yaprakları %10-20,Yabani bitkilerde gövdede %1-2,Kök %3-6 arasında küle sahiptir. Halofitlerde genel olarak %10-20’dir.Genel duruma normal olarak,kül en fazla yaprakta bulunur.Bu durumun çeşitli nedenleri vardır.En önemlisi köklerden yapraklara kadar taşınan madensel maddeler isteğe bağlı olmaksızın su ile birlikte alınır. Yapraklar-da metabolizma sonucu su transprasyon ile buharlaşınca bu maddeler birikirler.Yine yapraklarda madde değişimi,bitkinin diğer organlarına göre en fazladır.O yüzden yapraklarda zaten madensel madde bulunuyor demektir. Bitki külünün hemen hemen tamamı bitkilerin geliştikleri ortamdan aldıkları mineral maddelerden oluşmuştur.C,H,O ve N en düşük dereceli bir yanmada kaybolduğu için hiçbir külde bulunmaz.Mineral maddeler,külde element halinde değil,çoğunlukla oksitleri halinde bulunur.Gerek külün gerekse içerdiği mineral maddelerin gerçek miktarı külün eldesi anında uygulanan sıcaklık derecesiyle yakından ilgilidir. Yanma için gerekli sıcaklık daha da artırılırsa C,H,O ve N’nin tamamı,Cl ve S’nin büyük bölümü,Ca,K ve P vb. elementlerin de bir kısmı uçup gider.Ekolojik şartlara bağlı olarak,bitki külünde çok değişik maddeler bulunur.Günümüze kadar yapılan değişik şartlarda birçok farklı bitkinin külündeki analizler 60 kadar mineral maddenin varlığı ispatlanmıştır.Deneyler sonucu bitki gelişimi için,bunların tamamına tam bağımlı değildir. Ancak C,H,O,N,Ca,K,P,Mg,Fe,S,Mn,Mo,B,Cu,Zn,Cl ve Na elementleri mutlaka gerekli elementler olarak kabul edilmişlerdir. Bitki külünün gerek miktar gerekse içerdiği mineral madde miktarı üzerine etki eden ortam şartlarının en önemlisi su,sonrada ışıktır.Ayrıca zirai ortamları da dikkate aldığımızda gübrelemeyi üçüncü faktör olarak düşünebiliriz.Bunlardan suyun habitattaki miktarı kül ve külde bulunan elementleri miktarı üzerine önemli etki yapar.Su kapsamı yüksek topraklarda yetiştirilen patates yumrularında Cl,Ca ve S’nin önemli miktarda arttığı görülmüştür.Ancak ilginç bir durum yapraklarında Cu ve Cl’nin azaldığı yönündedir.Yulafta fazla su K ve P’nin artmasına,Ca’nin azalmasına neden olmuştur.Toprağa verilen su miktarının da artması buğday toprağında yapılan bir deneyde kül miktarını artırdığı gözlenmiştir.Toprağın 12,5-87,5 cm arasında su muhteviyatı kül miktarını kademeli olarak artırdığı ancak 87,5 cm’den daha fazla verilen sulama suyun kül üzerine etkisi zıt yönde olmuştur. Bilindiği gibi ışıksız ortamda yetiştirilen bitki her ne kadar kökleriyle topraktan mineral madde alarak kül miktarını artırır ise de bu maddelerin çok az bir kısmı organik madde yapımında kullanılır.Büyük bölümü ise yani ihtiyaç fazlası elementler,bitki bünyesinde doğrudan sekonder olarak birikir.Böylece bünyelerindeki kül miktarı artar.Oysa bol ışık karşısında yetişen bitkiler fotosentez yoluyla mineral maddeleri organik madde yapımında kullandığı için doğrudan sekonder birikim söz konusu değildir. Böylece ışık ortamındaki bitkilerin biriktirdiği anlamda yüksek oranda kül oluşturmazlar. Yapılan deneyler gübrelemenin bitki külü üzerine en fazla etkisi bilhassa baklagiller ve çapa bitkileri üzerinde görülmüştür.Arpa ve buğdayda az,çavdar da ise en az etkilidir.Toprağa verilecek gübre miktarı belirli bir düzeye kadar bitkilerde külün artmasına neden olurken bu miktardan sonrası kül miktarını etkilemez (Minimum Yasası). Külde bulunan mineral maddeler arasında da dikkate değer ilişkiler görülmüştür.Genellikle küldeki K ve Na arasında orantı değişiktir.Fakat bitkiler arasında belirli bir ayırım görülmemekle beraber Ca ile K arasında belli bir ilişki vardır.Bunlardan birisi arttığında diğeri azalır.Kimi bitki külünde Na ve Cl arasında da bir ilişki belirlenmiştir.Bu ilişki daha çok Na’nın artması durumunda Cl miktarında azalma şeklindedir. Bitkilerin küllerinde yapılan çok çeşitli analizlerle,doğada bulunan elementlerin hemen hemen tümünün bitkilerde mevcut olacağı ihtimali uyanmıştır.Burada deneye tabi tutulan her farklı bitki türünün bir öncekinden farklı elementleri kapsadığı görülmüştür.Analizlerin en önemli dayanağı bazı elementlerin her bitki türünde mutlaka mevcut olduğu,bazılarının ise genelde çok az bulundukları yine bir kısmının da tamamen iz durumda olduğu belirlenmiştir.Buna göre bitki bünyelerindeki elementleri makro elementler ve mikro elementler olmak üzere 2 grupta toplamak mümkündür: 1)Makro(Esas) Elementler:Yapılan deneysel araştırmalara göre,bitkilerin normal büyüme ve gelişmeleri için hangi miktarda alınmaları gerektiğine ve buradaki etkinliklerine göre elementler hassas bir şekilde belirlenmiştir.Buna göre makro elementler; a)Bitkideki miktarı 30.000-60.000µ/gr kuru ağırlığı ya da % 0,1-6,0 kuru ağırlık oranında bulunmalıdır. b)Bitkilerde büyüme ve çoğalma için temel olmalıdır.Mevcut olmaması halinde bitkide büyüme ve çoğalma meydana gelmemelidir. c)Bitkilerdeki etkisi spesifik ve kesin olmalıdır.Kendine öz etkisi başka bir element tarafından telafi edilmemelidir. d)Bitkilerdeki etkisi doğrudan olmalıdır.Dolaylı yollardan sağlanmamalıdır. Birçok araştırmacı tarafından bu dört kritere uygunluk gösteren C,H,O,N,P,K,Fe,Mg,Ca ve S diye ifade edilen on element,bitki için esas element olarak kabul edilmiştir. 2)Mikro(İz) Elementler:Bu elementler bitkiler için mutlaka gerekiyor ise de yukarıdaki kriterlere tam olarak uymadığı için makro elementler sınıfına girmezler.Çünkü bu grup elementlerin diğer bir özelliği de eksiklikleri kadar fazlalıkları da zararlıdır.Üstelik fazla miktarda bulunmaları toksik etki yapar.En önemlileri; Cu,Mn,Zn,B ve Mo’dur.Ayrıca I,Li,Arsenik,Sl,Ba,Br,Se,Cr,Cl,Co,Ni,Si,St,Sn,Ti ve Va elementleri de diğer grup elementleridir.Günümüzde yapılan hassas deneyler bu elementlerin varlığı ve miktarının bitki türüne göre değiştiğinin,her yeşil bitki için özellikle son grubun gerekli olmadığını göstermiştir.Ancak;B,Mn,Cu,Zn ve Mo gibi 5 elementin genellikle bütün yeşil bitkiler için gerekli olan iz element oldukları kabul edilmiştir. Sonuç olarak;ister mikro isterse de makro elementler olsun bitkilerdeki rollerin esas oluşun tespiti için su kültürleri denilen deneyin yapılması gerekmektedir. Su kültürleri deneyinde bitkiler doğrudan farklı minerallerin eriyiklerinde yetiştirilir.Böylece deney bitkilerinde hangi mineralin daha önemli,hangisinin daha az önemli ya da önemsiz olduğu belirlenmiş olur. Su kültürleri deneyi sonucunda on tane makro elementin bitkilere kesin olarak verilmesi kararlaştırılmıştır.Su kültürlerinde bir veya birkaç elementin eksik olması bitkinin yetişmesine imkan vermez.Su kültürlerinde eksik olan elementlerin etkilerini göstermek için yulaf bitkisindeki deney şu sonuçları vermiştir:Çözelti Kuru Ağırlığın ArtışıTam Çözelti 138 defaMg Eksik 5 defaK Eksik 9 defaCa Eksik 1 defaFe Eksik 7 defaP Eksik 6 defaS Eksik 5 defaTütünde yapılan çalışmalarda; N noksanlığında üst yaprakların açık sarı,orta yaprakların sarı ve alt yaprakların ise kuru olduğu gözlenmiştir. P eksikliğinde de yapraklar koyu yeşil bir renk almaktadır. K eksikliğinde ise;yaprak uç ve kenarlarında klorozis(sararma),yer yer kuruma ve tamamen kuruyup dökülme görülür. Ca eksikliğinde yapraklarda normal yeşil renk olmasına rağmen yapraklar biçimsiz ve kırıntılı bir yapı gösterir. Mg eksikliğinde;bitkinin alt yaprakları tamamen sararır.sadece yaprak damarı yeşil kalır. Fe yeterli olmadığı topraklarda yetişen bitkilerin genç yaprakları tamamen sarı-beyaz bir renk alır. Fakat damarlar yeşildir.Su kültürleri,gübreleme tekniğinin ilk ve temel ilkelerini vermesi bakımından çok önemlidir.Çünkü bu teknikte gübrelerin tarımsal değeri,hangi bileşimdeki gübrelerin verilmesi gerektiğini ortaya koyuyor.Her bitki yaşadığı ortamdan bazı mineral maddeler alarak azaltır.Bu maddelerin hangi oranda azaldığının bilinmesi ve habitata o oranda verilmesi gerektiğini ortaya koyar.Aksi taktirde ürün miktarı gittikçe azalır. Zira bir bitkinin iyi bir büyüme-gelişme göstermesi ve bol ürün vermesi gerekli elementlerin tamlık (yeterlilik) derecesine bağlıdır.Liebig’in Minimum YasasıBir bitkinin büyüme,gelişme ve ürün verimi habitatın mevcut elementlerinin en az olanına bağlıdır. Buradaki az deyimi,bitkinin isteğine göre anlaşılan bir deyimdir.Yani genel olarak canlıların yaşayabilmesi için hücresel metabolizma gereği alınması zorunlu besin maddelerinin en azından minimum miktarda karşılaması gerekir.Buna göre habitattaki makro elementlerin hangisi en az ise,o az olan madde sınırlayıcıdır. Diğer maddeler yeterli olsa bile en az olan kadar diğer besin maddelerinden de faydalanırlar.Örneğin bitki için zorunlu makro elementlerden Ca,Fe,Mg ve N’den Ca bitkinin isteğine karşılık vermezse diğerlerinden de az yararlanır.Bitkilerin gelişmeleri buna göre düzenlenir.Yapılan araştırmalara göre;özellikle ekolojik toleransları yüksek olan bitkiler iz elementlerden eksik olanın yerine ona yakın özellik gösteren diğer elementi kullanarak eksik olan elementin sakıncalarını gidermektedir.Fakat bu durumun makro elementlerde yapılması mümkün değildir.Minimum yasasında iz elementlerin durumları daha farklıdır.Çünkü;ilk grup iz elementleri olan B,Mn,Mo,Cu ve Zn bitkilerin hatta aynı tür bitkinin farklı habitatlarda yetişenlerini farklı şekilde etkilemektedir.Örneğin aynı bitkinin (Dactylis glomerata) gölgede yetişeni güneşte yetişenlerine nazaran daha az Zn’ye ihtiyaç duyar.Aynı cinsin türlerinde de durum böyledir.O halde Zn elementi aynı bitkinin gölgede yetişen fertlerine güneşte yetişen fertlere nazaran daha az sınırlayıcı etki yapar. İzah:Bitkinin nişinde bulunan Ca,N,P ve K elementlerinin miktarına göre,bitkinin boyu;1. durumda 8 birim, 2.durumda 7 birim,3. durumda 5 birim ve 4.durumda 10 birimdir(birim oranı elementin önemini göstermektedir).Bitkinin boyu ile elementin önemi paralellik gösterir.BİTKİLERDE AZOT KAPSAMAYAN ORGANİK BİLEŞİKLER1)Karbonhidratlar 2)Lipitler Bunlar da karbonhidratlar,bitkide kuru maddenin yaklaşık %50-80’ini oluşturur.Kimi karbonhidratlar yaygın bulunmalarına rağmen,kimileri daha özeldir(Zarda olanlar).Yani türe özel,zar ve sitoplazmaya özel veya serbest ve depo maddesi şeklinde faaliyet göstermekte olan özel karbonhidratlar vardır.Karbonhidratların en ilginç yönü moleküllerin hızlı ve sürekli olarak birinin diğerine dönüşmesidir.Fizyolojik olarak aktif hücrelerde görülen bu dönüşüm ve parçalanma sonucu açığa çıkan enerji bitki hücrelerinde çeşitli sentez olaylarında kullanılır.Bitkilerde karbonhidrat dönüşümünü çok sayıda faktör etkiler:a) Sıcaklık:Düşük sıcaklık bitki hücrelerinde nişastanın şekere dönüşmesi için uygun bir ortamdır. Örneğin tüm yıl yeşil kalan bitkilerin yapraklarında soğuk aylarda çözünebilir karbonhidratlar birikirken,sıcak aylarda ise nişasta biriktirmektedir.Çok düşük sıcaklıklarda (donma noktasının biraz üstünde -2oC) saklanan patates yumrularında nişasta miktarı azalırken şeker miktarı (asal olarak sakaroz) artmaktadır.İşte kışın pazarlanan patateste görülen tatlı lezzetin nedeni bu açıklamadır.Yapılan araştırmaya göre patates yumrularında nişastanın şekere dönüşümü esasen fosforilizasyon sonucu ortaya çıkar.Düşük sıcaklıklarda saklanan patates yumrularında glikoz-1-fosfat yüksek iken normal şartlarda saklananlarda yok denecek kadar azdır.Bunlarda ise glikoz-6-fosfat fruktoz-6-fosfat bulunmaktadır.Nişastanın sentezi ve hidrolizi üzerine sıcaklığın etkisi bitki türüne göre önemli değişiklik gösterir.Olgunlaşan muz meyvelerinde nişastanın hidrolizi 21-26 oC’de hızlanırken 10 oC’de pratik olarak durmaktadır.b) Su:Solma noktasında su kapsayan bitki yapraklarında hemen hemen nişastanın tamamı şekere dönüşür. Genellikle bitkilerde suyun yeterli düzeyde bulunması ise nişasta sentezini olumlu yönde etkiler.O nedenle büyüme ve gelişme için bütün bitkilerde su muhteviyatı daima solma nokatsının üzerinde olmalıdır.c) Hidrojen iyonu konsantrasyonu (pH):Ortamın pH’sı enzimlerin faaliyetleri üzerine etkili olmak suretiyle karbonhidratların dönüşümlerini dolaylı olarak etkiler.Kuşkusuz ortamın pH’sı sadece enzimatik tepkimeler üzerinde değil,aynı zamanda da tepkimenin yönü üzerinde de etkili olmaktadır.Geri dönüşü olan karbonhidrat dönüşüm reaksiyonları daha çok stoma hücrelerinde görülmektedir.d) Şeker konsantrasyonu:Bitki hücrelerinde şeker konsantrasyonunun yüksek olması kural olarak nişasta sentezinin fazla olmasını,az olmasını da nişasta sentezinin yavaş olması sağlar.Fotosentezin yüksek düzeyde olduğu ve dolayısıyla bitkide fazla miktarda şekerin oluştuğu şartlarda artmaktadır.karşıt durumda azalmaktadır.Karanlık ortamda bırakılan bitkilerde nişasta miktarı süratle azalır.Çünkü fotosentez yapamadığı için su alıp nişastayı glikoza çevirip harcar.     Günümüzden 4000 yıl önce Mısırlılar sedir ağacının kuru distilasyonu ile sedir katranı elde etmişlerdir. Benzer üretim tekniği antik çağlarda Çinliler, Hintliler, Persler, Yunanlı ve Romalılar tarafından da kullanılmıştır. Orta çağda ilk olarak İbni Sina tarafından uygulanan su buharı distilasyonu tekniği ile uçucu yağ üretimi daha da geliştirilmiş ve ürün çeşitliliğinde de büyük artmalar gözlenmiştir. Özellikle 19. yüzyıldan başlayarak içerdikleri kimyasal bileşiklerin aydınlanması ve önemli ekonomik değerleri nedeniyle uçucu yağ üretiminde çok hızlı bir artış gerçekleşmiştir. Günümüzde 3000'den fazla uçucu yağın bileşimi bilinmekte ve 150'den fazla uçucu yağ ticari amaçla üretilmektedir. Bir deney tüpüne Triticum sp. meyveleri ve azot miktarını çoğaltmak için birkaç tane bezelye tanesi konur. Ayrıca tepkimeyi hızlandırmak için bıçak ucu kadar Ca(OH) 2 ilave edilir. Bu deney tüpü içinde mavi renkli kobalt klorürlü (CoCl2) ve beyaz renkli kurşun asetatlı (PbC4O4H6) filtre kağıdı bulunan I. yıkama şişesine bağlanır. Birbirine bağlı olan II. yıkama şişesine Nessler belirteci (K2HgI4) ve III. yıkama şişesine de baryum hidroksit konur. Nessler Reaktifi: Birinci Çözelti: 100 g civa iyodür (HgI2) ve 70 g potasyum iyodür (Kl) az miktarda amonyaksız saf suda çözülür. İkinci çözelti: 100 g sodyum hidroksit (NaOH) 500 ml amonyaksız saf suda çözülür. Birinci ve ikinci çözeltiler karıştırılıp 1000 ml’ye seyreltilir. Filtre edilir. Koyu şişede saklanır. Tüp bir ispirto ocağı ya da başka bir ısı kaynağı ile ısıtılır. Çıkan duman bu tüpe seri halde bağlı olan yıkama şişelerinden geçerken şişeler ya da belirteçlerde şu değişikler gözlenebilir. Sonuç: I. Yıkama şişesinde: a) Molekül rengi mavi olan CoCl2'lü kâğıdı dumanda bulunan su buharı etkisiyle iyon rengi olan ....................................... renge dönüştürür. Böylece H ve O varlığı kanıtlanmış olur. b) Beyaz renkli kurşun asetatlı kağıdın S'den dolayı PbS oluşmasıyla ................................ renk gözlenir. II. yıkama şişesinde: Bu kaptaki Nessler belirtecinin rengi gaz karışımı geldiğinde ........................ olur. Bu da bize N'un varlığını gösterir. III. yıkama şişesinde: Bu kapta bulunan Ba(OH) 2'de gazın gelmesi ile reaksiyona girer ve ..............................renkli BaCO3 oluşur. Bu sonuç ta C varlığını kanıtlamış olur.      

http://www.biyologlar.com/kuru-distilasyon-yontemi

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

Çeşitlilik açıklanıyor

Darwin değişkenlerin nereden geldiğini söyleyememenin yanısıra yeni özelliklerin bir sonraki nesillerde nasıl yayıldığını da açıklayamadı. Yavrunun ebeveynlerin özelliklerinin karışımını aldığı karma kalıtıma (blending inheritance) inanıyordu. Ancak Darwin bile bu kuramın sorunlu olduğunu anlamıştı, çünkü eğer özellikler gerçekten karışmış olsaydı, herhangi nadir ve yeni bir özellik, bu özelliği taşımayan bireylerin nesiller boyu çoğalmasıyla giderek seyrelirdi. Karma kalıtımla ilgili karışıklık 1900 yılında, Gregor Mendel'in 1850'lerde ve 1860'larda yürüttüğü ünlü bezelye yetiştirme deneylerinin yeniden ele alınmasıyla ortadan kalktı. Avusturyalı rahibin bahçesinde yetiştirdiği bezelye bitkileri, uzun veya kısa gövdeler, kırışık veya düz tohumlar gibi belirgin biçimsel farklar gösterdiler. Ters özellikleri olan safkan bezelye bitkileri bibiriyle döllendiğinde ortaya çıkan bitki genellikle iki ebeveynden birine benziyordu. Ancak sürdürülen döllenmeler sonucunda, bir özelliğin her iki çeşidi de ileriki nesillerde bozulmamış biçimiyle yeniden ortaya çıkıyordu, bu da değişik biçimlerin genetik blgilerinin karışmamış olduğunu gösteriyordu. Mendel'in deneyleri, kalıtsal değişkenlerin geçici ve birbirine karışabilen öğeler olduğu yolundaki genel kanıyı, görünebilir olmasa da var olan, ve ebeveynlerden yavrulara geçen gizli öğeler olduğu yönünde değiştirdi. Kısa bir süre sonra, Mendel'in "genetik öğelerinin" şaşırtıcı bir biçimde hücrenin çekirdeğindeki kromozomların davranışlarında yansıdığı bulundu. "Türlerin Kökeni Üzerine"nin 50. yıl dönümünde, değişkenlerin kaynağı hala bilinmemesine rağmen, genetik bilgi fiziksel bir varlık haline dönüşüyordu, ve sonunda çekirdek içindeki teller biçiminde görünür hale geldi. Kitabın basımının 100. yıldönümünde, kromozomlardaki kalıtsal bilginin büyük bir asidik polimer olan "deoxyribonucleic acid" yani DNA'ya dayandığı bulundu. James D. Watson ve Francis Crick 1953'de DNA molekülünün yapısını ortaya çıkardılar, bu olayın kalıtımı ve çeşitliliği fiziksel olarak kavramamızda çarpıcı etkileri oldu. DNA, omurgası şeker ve fosfatın yinelenen zincirlerinden yapılmış, uzun ve iki telli bir sarmaldır. Polimerin iki teli, dört olası kimyasal bazın karşılıklı eşlenmesiyle bir arada tutulur, bunlar; adenine, cytosine, guanine ve thymine'dir (A,C,G,T), ve aynı zamanda basit bir genetik dilin de temelini oluşturur. Tıpkı İngiliz alfabesindeki 26 harf gibi, DNA alfabesindeki dört harf, ebeveynden yavruya geçen değişik komutları heceleyerek, sarmalın bir telinde herhangi bir sırada dizilebilir. DNA'nın yapısı Çift telli sarmal yapı aynı zamanda genetik bilginin kopyalanması için de basit bir gereç oluşturur. C'ler her zaman G'lerle, ve A'lar da her zaman T'lerle molekülün ortasında birleşir; bu bağlar birbirini tamamlayan büyüklük, biçim ve karşılıklı kimyasal grupların tutunma özellikleri tarafından tayin edilir. Böylece, DNA sarmalının iki teli ayrıldığında her bir teldeki harflerin dizilimi telin diğerini inşa etmede bir şablon olarak kullanılabilir. Watson ve Crick'in bulduğu DNA yapısı kendiliğinden olan çeşitliliğin fiziksel bir temeli olduğunu derhal gösterdi. Hücre bölünmesinden önce fiziksel zarar görme (örn.radyasyona maruz kalarak), veya DNA molekülünün kopyalanması sırasında gerçekleşen hatalar DNA'nın normal harf dizisini değiştirebilir. Mutasyonlar çok çeşitli biçimler alabilir; polimerin belli bir pozisyonundaki harfin yerine başka bir harf geçmesi, harf kümelerinin silinmesi, harflerin çoğalması ya da yeni harflerin sokulması, harf dizilerinin tersine çevrilmesi veya yerlerinin değişmesi gibi. Böylesi değişiklikler DNA yapısı önerildiğinde (1950'lerde) hala kuramsaldı. Ancak Darwin'in ünlü kitabı "Türlerin Kökeni Üzerine"nin 150. yıldönümü yaklaştığında, büyük ölçekli sıralama yöntemleri genomların tamamının okunmasını ve (Darwin'in önerdiği evrimsel sürecin ham maddesi olduğu anlaşılan genlere dayalı olan) genetik çeşitliliğin analiz edilmesini benzeri görülmemiş bir biçimde olanaklı kıldı. Çeşitli organizmaların ve yavrularının DNA sıralamasını yaparak, ve nesilden nesile geçen uzun DNA zincirinde kendiliğinden olan değişiklikleri inceleyerek bilim adamları, böylesi mutasyonların oldukça düzenli bir biçimde gerçekleştiğini açık bir biçimde gösterdiler. (Doğaldır ki yalnızca tohum hücrelerinde olan mutasyonlar yavruya geçebilir ve bu şekilde saptanabilir.) Mutasyonların mutlak oranları türden türe değişim gösteriyor ancak her bir nükleotid, nesil ve baz-çifti yergeçimi (substitution) başına tipik ortalama 10-8 dir. Bu frekans küçük gibi görünebilir ancak pek çok bitkinin ve hayvanın çok büyük bir genomu vardır. Genomunda 100 milyon ve hatta 10 milyar baz çifti olan çok hücreli hayvanlarda, bazı spontone tek baz-çifti değişikliklerin kalıtsal bilginin bir sonraki nesile geçtiği her durumda gerçekleşmesi kuvvetli bir olasılıktır. Bazı yergeçim tiplerinin diğerlerine göre olma olasılığı daha fazladır, bu durum DNA bazlarının kimyasal dengesine ve yapısal özelliklerine bağlıdır. Buna ek olarak bazı büyük (uzun) dizi değişimleri, tek baz-çifti değişikliklerinin genel ortalama oranından çok daha fazla sıklıkla gerçekleşir. Bir sırada sekiz veya daha fazla aynı harfi içeren ve homopolimer diye bilinen DNA dizileri DNA kopyalanması sırasında kopyalama hatalarına yol açmaya son derece eğilimlidirler. Mikrouydu diye bilinen ve iki, üç, veya daha fazla nükleotid dizisinden oluşan ve sürekli yinelenen bölgeler de böyledir. Genomdaki tüm bu kendiliğinden oluşan değişiklikler, kendi türümüz de dahil olmak üzere, aynı türün içinde bile, eklene eklene çeşitliliğe neden olur. Tarihsel bir dönüm noktası olan 2003 yılında 3 milyar baz çiftinden oluşan insan genomunun tamamının referans dizisi, dört yıl sonra da Watson'un neredeyse tamamlanmış kişisel genomu belgelendi, böylece iki insana ait DNA dizilerinin birbiriyle karşılaştırlması olanaklı oldu, bu örnekler daha sonra Celera'nın kurucusu Craig Venter'in genom dizisi de katıldı. Bu üç dizinin yan yana karşılaştırılması ilginç bulguları ortaya çıkardı. Öncelikle, her bireyin genomu, referans dizisinden yaklaşık olarak 3.3 milyon tek baz-çifti kadar değişim gösteriyordu, bu da ortalama her 1000 bazdan birinin değişik olduğuna karşılık geliyordu. Her ne kadar daha büyük DNA bölgelerindeki silinmeler ve eklemeler tek baz-çifti değişiklikleri kadar sık değilse de (genom başına bir kaç milyon yerine bir kaç yüz bin olay), bu olaylar genomlar arasındaki baz değişikliklerinin çoğunluğunu oluşturdular, yani en az 15 milyon baz-çifti etkilenmişti. Bir çok yeni genom bölgesinin de bireyler arasında değişik sayılarda kopyaları olduğu saptandı, bu da etkileri daha yeni yeni keşfedilmeye başlanan genom yapısındaki görülmemiş yapısal bir değişimi yansıtıyor. Sonuç olarak, insan genomlarının tamamı karşılaştırıldığında görülen dizisel değişimler ya protein kodlamasını ya düzenleme bilgisini ya da insanın 23.000 geninin önemli bir kısmının kopyalanmasını değiştiriyor, bu da bireyler arasında değişim gösteren pek çok özellik için büyük miktarda olası çeşitlilik kaynağı oluşturuyor. Kaynak: evrimolgusu.blogspot.com

http://www.biyologlar.com/cesitlilik-aciklaniyor

Karbonhidratlarda solunumun kalitatif tayini

Bir cam kap içine solunumu şiddetli olan (çimlenmekte) olan Pisum sp. (bezelye) tohumları konur. Solunum sırasında açığa çıkan CO2 gazının emilmesi için tohumların bulunduğu bölümle KOH kristalleri taşıyan plastik gaz geçiren bir kap yerleştirilir. Bu cam kabın çıkışına bağlı U boru renkli sıvıya batırılır. Solunumu şiddetli olan bezelye tohumları balon içindeki havadan O2 alır, dışarı CO2 verirler. Ancak dışarı verilen CO2 KOH kristalleri tarafından bağlandığından solunumda harcanan O2'nin yerine CO2 geçemez. Sonuçta aynı hacimde bir yoğunluk azalması ile basınç düşmesi kendini göstereceğinden kılcal boruda renkli sıvının yükseldiği görülecektir. Anaerobik Solunum: Bir erlenmayer içine sakkaroz çözeltisi ve biraz bira mayası konur. Bira mayası etkisi altında sakkaroz önce hidroliz olur. Hidroliz sonucu oluşan glukoz ve fruktoz da fermentasyona uğrayarak CO2 açığa çıkar. Bira mayası + şeker eriyiği bir boru ile içinde KOH çözeltisi bulunan bir tüpe bağlanırsa CO2 ile KOH reaksiyona girerek K2CO3' ı oluşturur. Bu da bulanma ile kendini gösterir veya boru fenol kırmızısına gönderilirse renk ................ olur. Erlenmayerdeki şekerli ve bira mayalı eriyiğe iyot katılırsa iyodoform kokusundan etil alkol varlığı anlaşılır.

http://www.biyologlar.com/karbonhidratlarda-solunumun-kalitatif-tayini

Solunum Katsayısının Karbonhidratlarda Deneysel Gösterilmesi

Yedek besin maddesi olarak karbonhidrat içeren bezelye tohumları kullanılarak karbonhidratlarda solunum katsayısı CO2 = 1 olan ve manometre denilen şekildeki düzenek hazırlanır. O2 Tohumların solunumu sonucunda manometre kollarındaki seviyede ... ......... ...... Çünkü alınan .................... verilen .................. eşittir.

http://www.biyologlar.com/solunum-katsayisinin-karbonhidratlarda-deneysel-gosterilmesi

Fotosentezde kullanılan klorofil a(koyu yeşil rekli pigment) ve klorofil b(açık yeşil renkli pigment) pigmentleri birbirlerinde dönüşebilirler mi?

Çimen, ısırgan otu gibi çeşitli bitkilerden ekstraksiyonla elde edilen yağda çözünen pigmentlerdir. Mg içeriğine bağlı olarak zeytin yeşilinden koyu yeşile kadar değişen renk tonlarında bulunurlar. Klorofil yeşil sebzelerin, meyvelerin ve yaprakların karakteristik özelliğini oluşturmaktadır. Klorofil, bütün yeşil bitkilerde fotosentez sonucu oluşan pigmentlerdir. Bunlar, bitki hücrelerinin fotosentezini gerçekleştiren organel olan kloroplastların membranında meydana gelirler. Algler ve fotosentetik bakteriler de klorofilin değişik yapılarını içerirler. Yapraklar yaşlandıkça klorofil parçalanır ve yeşil rengi kaybolur. Birçok meyve ham haldeyken fazla miktarda klorofil içerir. Bu yüzden renkleri yeşildir ancak olgunlaşma ilerledikçe klorofil yavaş yavaş kaybolur; sarı ve kırmızı karotenoidler veya pembe mavi renkteki antosiyaninlere dönüşür Klorofil fotosentetik porfirin pigmentinin bütün sınıflarını kapsamaktadır. Yeşil yaprakların ve bazı ham meyvelerin yeşil rengini veren bu pigment, klorofil a (mavi-yeşil) ve klorofil b (sarı-yeşil) olarak iki gruba ayrılır ve genel olarak bitkilerde 3:1 oranında bulunurlar (Şekil 39. ve Şekil 40.). Şekil 39. Klorofil a [6] Şekil 40. Klorofil b [6] Moleküllerin ortasında yer alan magnezyum, klorofillerin renkleri ve absorsiyon spektrumları üzerine çok etkilidir (Şekil 41.). Şekil 41. Klorofilin bağ yapısı Genellikle bir yapraktaki veya bir meyvedeki derin yeşilliğin yüksek klorofil içeriğinden kaynaklandığı söylenebilir. Yeşil yapraklı ıspanak, maydanoz veya yeşil lahana taze kg başına yaklaşık 2000 mg klorofil içermekteyken, fasulye, bezelye ve salatalık yaklaşık l00 mg/kg klorofil içermektedir [3]. Klorofil a ve b yapılarında yer alan magnezyumun parçalanması sonucunda feofitin a ve b ye dönüşür ve bunun sonucunda renk zeytin yeşiline döner. Klorofil molekülündeki Mg+2 nin yerine diğer metal iyonlarının geçmesi (Sn+2 ve Fe+3) aynı şekilde rengin yeşilden gri-kahverengi rengine dönüşmesine neden olur [6]. Klorofilin klorofilaz enzimi ile parçalanması sonucunda ise klorofillidler (klorofillid a ve klorofillid b) ve feofitinlerin enzimatik parçalanması halinde ise feoforbit-a ile feoforbit-b oluşmaktadır. Klorofilin farklı şekillerde parçalanmasıyla oluşan türevleri aşağıda sınıflandırılmaktadır: • Fitol: 20 karbonlu bir alkoldür (Şekil 42.). • Feofitin (a ve b): magnezyum içermeyen klorofil a ve b olarak tanımlanır. Şekil 42. Fitol Genellikle klorofilin zayıf asit ortamlarda ısıtılması ile klorofilin yapısında yer alan Mg un ayrılarak yerine hidrojenin gelmesiyle feofitinler oluşur. Klorofil yeşil rengini kaybederek sarı kirli yeşil renge dönüşür. Yeşil renkli sebzelerin yüksek sıcaklıkta ısıtılmaları ile (sterilizasyon veya kurutma) feofitinin bir kısmı hidrolize olarak karbonik asit monometil esteri ve bu bileşiğin parçalanması sonucunda da CO2 ve metanol oluşmaktadır. Klorofil, klorofillid, feofıtin ve feoforbit arasındaki ilişki Şekil 43. da şematik olarak görülmektedir. 43. Klorofilin parçalanmasıyla oluşan ürünler • Klorofillid (a ve b): fitol içermeyen klorofil a ve b olarak tanımlanır. Klorofilden enzimatik yolla fitol grubu ayrılması ile klorofilidler oluşur. • Feoforbit (a ve b): magnezyum içermeyen klorofillid a ve b dir. Özellikle, yeşil renkli sebzelerin fermantasyonu sırasında klorofilaz enziminin etkisi ile oluşur. Klorofillid molekülündeki Mg un ayrılıp yerine hidrojen geçince kirli kahverengi renkli feoforbitler oluşur Feoforbitlerin spektro nitelikleri feofitine benzemektedir Klorofil a ve feofitin a, alkol, eter, benzen ve asetonda çözünebilirler. Bunun yanı sıra çok saf halde iken az miktarda petrol eterinde çözünebilirlerken, suda çözünmezler. Klorofil b ve feofitin b ise alkol, aseton, eter ve benzende çözündükleri halde su ve petrol eterinde çözünmeleri gerçekleşmemektedir. Klorofillidler ve feoforbitler ise genellikle yağda çözünmezlerken ve suda çözünmeleri yüksektir. Klorofil ve feofıtin, fitol kökü içerdikleri için lipofil, klorofillid ve feoforbitler ise hidrofildir Meyve ve sebzelerin yapılarında yer alan klorofiller bu ürünlerin işlenmeleri ve depolanmaları sırasında sıcaklık, depolama ve ortamın pH değeri gibi çevresel faktörlerin etkisiyle türevlerine parçalanarak ürün renginin bozulmasına neden olurlar. Haşlarken, konserve yapılırken, pişirirken ve depolarken klorofil a ve b, kahverengi-yeşil renge sahip olan feotin a ve b ye dönüşür. Eğer konserve gıda haşlanmamışsa, doğal enzimler (örneğin klorofilaz) fitola parçalanabilir ve klorofillid miktarı azalmış olur. Klorofil bitkilerde lipoproteinlere bağlı bulunduğundan asit etkisinde koruna bilmektedir ancak herhangi bir ısıtma işleminde lipoproteinler koagüle olunca lipoproteinin koruma etkisi kaybolmaktadır. Bitki hücre vakuolleri içeriğinin asitliği, konserve bezelyede ısıtma esnasında feofitin teşekkülünü önlemek için zorluk meydana getirmektedir, az miktarda Na2HCO3 ilave ederek pişirme suyunu hafif alkali duruma getirmekle bu durum önlenebilir. Haşlanmamış veya yetersiz haşlanmış yeşil sebzelerin dondurularak muhafazasında depolama boyunca klorofil, feofitinler, klorofillidlere feoforbitlere dönüşmekte ve renk bozulması olmaktadır Isıl işlem sonucu oluşan renk bozulmalarını önlemek için haşlama veya pişirme suyuna az miktarda sodyum bikarbonat eklenerek. Ortam alkali hale getirilir. Bu başarılı bir uygulamadır ancak alkali ortamda tekstür, flavor ve C vitamini kaybı oluşmaktadır.

http://www.biyologlar.com/fotosentezde-kullanilan-klorofil-akoyu-yesil-rekli-pigment-ve-klorofil-bacik-yesil-renkli-pigment-pigmentleri-birbirlerinde-donusebilirler-mi

Darwin ve Moleküler Evrim

Doğal seçilim aslında bir genetik kuramı. Çünkü doğal seçilim süreci genetik çeşitliliğin varlığını gerektiriyor. Bu çeşitlilik ortamında, Darwin'in deyimiyle "varolma mücadelesi"nde, avantajlı özelliklere sahip bireyler varlıklarını sürdürebiliyor ve bu özelliklerini bir sonraki kuşağa aktarabiliyorlar. Ancak Darwin, genetik süreçlerin nasıl işlediğini özelliklerin bir kuşaktan diğerine nasıl aktarıldığını- bilmiyordu. Ebeveynler ve yavrular arasındaki genel benzerliğin farkında olsa da, kalıtım sürecinin ayrıntılarını anlamamıştı. Oysa, tam da Danvin'in evrim düşüncesini geliştirmekte olduğu sıralar, Gregor Mendel bu ayrıntıları anlama aşamasındaydı. Darwin, Mendel'in makalesini hiç bir zaman okumadı. Sonuç olarak, o sıralar kalıtımla ilgili geçerli yaklaşım olan "karışımsal kalıtım" düşüncesiyle yetinmek zorunda kaldı. Bu düşünceye göre bir yavru, ebeveynlerinin özelliklerinin bir karışımını taşırdı ve genellikle bir özellik, anne ve babanınkilerin ortalaması gibiydi. Ancak, "Türlerin Kökeni"nin yayımlanmasından sekiz yıl sonra (Mendel'in makalesinden bir yıl sonra), 1867'de, bir mühendis olan Fleeming Jenkin. karışımsal kalıtım ve doğal seçilimin bir birleriyle uyumlu olmadığını gösterdi.Biri kırmızı, diğeri beyaz iki kutu boya olduğunu ve doğal seçilimin "kırmızı" özelliği yeğlediğini düşünün. Karışımsal kalıtım durumunda, kırmızı bir birey ile beyaz bir bireyin çiftleşmesi sonucu oluşacak yavrular her zaman pembe olacaktır. Yalnızca kırmızı ile kırmızının çiftleşmesi durumunda kırmızı bireyler ortaya çıkacak, diğer tüm çiftleşmelerdeyse (ör. beyaz x kırmızı: pembe x kırmızı) kırmızılık azalacaktır. Yeni ve yararlı bir özellik olan kırmızı, büyük bir olasılıkla ender olarak ortaya çıkacak ve hakim durumdaki beyaz form ile çiftleşerek pembe yavrular üretecektir. Diğer bir deyişle, karışımsal kalıtım herşeyin orta noktaya yaklaşmasına yol açacak, renk pembeye yaklaştıkça, bir uç nokta olan kırmızı yok olacaktır. Fleeming'in düşüncesi, haklı olarak bunun doğal seçilimin etkisine ters düşen bir süreç olduğuydu. Darwin, Jenkin'in haklılığını görerek kuramını kurtarmak için bir yol aradı ve "pangenesis" adını verdiği kendi kalıtım kuramını ortaya attı. Bu kuram özünde, Jean-Baptiste de Lamarck adlı Fransız biyologun 19. yüzyılda dile getirdiği ve sonradan "Lamarkizm"le tanımlanacak olan kalıtım sürecine benziyordu. Bu süreç, "edinilmiş özelliklerin kalıtımı"nı içeriyordu. Temelde Lamarck. bir canlının, yaşamı süresince edindiği özellikleri yavrularına geçirebileceğine inanıyordu. Lamarck'ın kendisi tarafından kullanılmamış olmasına karşın, bu konudaki en ünlü örnek zürafanın boynuyla ilgili olanıdır. Lamarkizme göre tek tek her zürafa, en üst dallardaki yapraklara ulaşabilmek için yaşamı boyunca boynunu gerdiği için, yaşlı bir zürafanın boynu gençlerinkine göre biraz daha uzundur. Lamarck, zürafanın boyun uzunluğundaki bu değişimin yavrularını da etkileyeceğini düşünüyordu; böylece sonraki kuşağın zürafaları, yaşamlarına önceki kuşaktan daha uzun boyunlarla başlayacaklardı. Darwin'in pangenesis kuramıysa bu süreç için bir mekanizma öneriyordu: Vücudun değişik parçalarında üretilen "gemül"ler, kana karışarak eşey hücrelerine, yani erkekte sperm, dişideyse yumurta hücrelerine taşınıyordu. Her bir gemül, anatomik bir parça ya da bir organa ait özellikleri belirliyordu. Bu durumda bir zürafanın yaşamı boyunca boynunu germesi, "boyun uzunluğu" gemüllerinin sürekli "daha uzun boyun" sinyalleri göndermesine neden olacaktı. Lamarck ve Darwin yanılmışlardı. Darwin'in kurguladığı sistemin yanlışlığını ortaya çıkaran, kendi kuzeni Francis Galton oldu. Galton birkaç kuşak boyunca tavşanlara, başka renk tavşanlardan kan verdi. Darwin haklı olsaydı, kanın içindeki yabancı renk gemülleri nedeniyle alıcı tavşanların en azından birkaç tane 'yanlış renkte' yavru üretmeleri beklenirdi. Oysa Galton, deneyi birçok kuşak boyunca tekrarlamasına karşın, beklenenden farklı bir renk oranı gözlemlemedi. Jenkin'in eleştirilerini yanıtlayabilmek için son çare olarak pangenesise sarılmış olan Darwin'se. Galton'un ortaya koyduğu delilleri kabul etmek istemedi. Sonunda, Darwin'in öldüğü sıralarda Alman biyolog August Weismann, sperm ve yumurta oluşturan eşey hücrelerinin diğer vücut dokularıyla ilişkisi olmadığını ortaya koydu. Yani. bir zürafanın boynuyla sperm/yumurta üreten hücreleri arasında hiç bir iletişim yoktu. Dolayısıyla Lamarkizm ve pangenesis biyolojik olarak olanaksızdı. Talihsiz Darwin! Mendel'in çalışmaları konusunda bilgisi olsaydı, Jenkin'i yanıtlayabilmek için son derece ayrıntılı, üstelik de bütünüyle yanlış olan pangenesis kuramını ortaya atması gerekmeyecekti. Mendel, bezelye bitkilerini üreterek yaptığı gözlemlerine dayanarak, daha sonra "gen" adı verilecek olan kalıtım etkenlerinin, bireyin deneyimlerinden etkilenmedikleri, aksine, kuşaktan kuşağa bir bütün olarak ve değişmeden aktarıldıkları sonucuna vardı. Ayrıca bazı koşullar altında, bir özellik geçici olarak gizli kalabiliyordu. Kırmızı ve beyaz boya kutularımıza dönecek olursak, ilk çiftleşmenin sonucunda pembe bireyler ortaya çıksa bile. bir sonraki kuşakta, örneğin pembe x pembe çiftleşmesinden kırmızı bireyler elde edilebilirdi. Böylece Mendel'in çalışmaları hem doğal seçilimi Jenkin'in eleştirilerinden kurtarıyor, hem de doğal seçilimin işleyebileceği genetik bir temel sağlıyordu. Doğal seçilimin kritik etkeniyle ilgili olarak (önce karışımsal kalıtım, sonra da pangenesis konusunda) Darwin'in iki kez yanıldığı düşünülürse, bu kuramın varlığını sürdürmesi çok olağandışı bir durum. Üstelik, kuruluşundaki hatalara karşın bu kuramın doğruluğu artık kanıtlanmış bulunuyor. Bu olağandışı sonucun nedeni, Darwin'in öncelikli olarak bir 'deneyci' (empiricist) olmasıydı: Onun için önemli olan. gözlemlerini açıklama çabaları değil, gözlemlerin kendisiydi. Evrim biyologu Ernst Mayr'ın da yazdığı gibi, "Darwin, genetik çeşitliliği bir 'kara kutu' gibi ele aldı. Hem bir doğabilimci, hem de hayvan yetiştiriciliğiyle ilgili literatürü izleyen bir okuyucu olarak. çeşitliliğin her zaman var olduğunu biliyordu ve bu onun için yeterliydi. Ayrıca, doğal seçilimin hammaddesi olan çeşitliliğin her kuşakta yenilendiğinden ve dolayısıyla her zaman varolacağından da emindi. Diğer bir deyişle, doğal seçilim kuramının öncülü olarak doğru bir genetik kurama gereksinimi yoktu." (One Long Argument, s. 82. Harvard Univ. Press. 1991) Öte yandan, son 50 yıl içinde moleküler genetik alanında kaydedilen olağanüstü ilerlemeyi gözönüne alırsak, Darvin'in düşüncelerinin varlığını sürdürebilmiş olması daha da şaşırtıcı. Jim Watson ve Francis Crick, DNA'nın sarmal yapısını. "Türlerin Kökeni"nin yayınlanmasından neredeyse 100 yıl sonra ortaya çıkardılar. O zamandan beri moleküler biyolojide kaydedilen ilerlemeleri Darwin'in öngörmesine olanak yoktu. Yine de onun basit kuramı, biyolojide kendisini izleyen tüm gelişmelere ters düşmeden yaşadı. Hatta yeni bulgular, kuramı zayıflatmak bir yana. destekledi bile. Moleküler genetiğin en son zaferini, insanın (ve birçok başka türün) genomundaki dizilimin eksiksiz olarak belirlendiği çalışmayı ele alın: Kendisi de genom projelerinin başlatanlarından olan Jim Watson, projeden bugüne kadar elde edilen en önemli bulgunun ne olduğu konusunda düşüncesi sorulduğunda, "Genom projesi Darwin'in, kendisinin bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha haklı olduğunu gösterdi" yanıtını vermişti. Ayrıca Watson. beklenilenin tersine, genom projesinden çıkarılacak tıbbi sonuçlar yerine evrimsel sonuçlan vurgulamayı yeğledi. Çünkü genom projesi, genetik organizasyonun temel özelliklerinin tüm canlılar tarafından ne ölçüde paylaşıldığını ortaya çıkarmış bulunuyordu. Watson haklı olarak, genom çalışmalarıyla birlikte, canlıların evrimsel bağlantılarıyla ilgili yeni ufukların da açılacağı düşüncesinde. Yakın zamanda "Türlerin Kökeni"ni yeniden yazma ve güncelleştirme işini üstlenmiş olan İngiliz bilimci Steve Jones da, Darwin'in çalışmasının sağlamlığından etkilenenlerden: "Sonuç olarak bu kitap (benim beklemediğim kadar) aslına benzeyen bir yapıt oldu. Darwin'in ¤¤¤i. bir asırlık bilimsel gelişmeyi kolayca kaldırabiliyor." (Almost like a whale, s. XXVII Doubleday 1999) Bunu izleyen bölümlerde, yüzyılı aşkın süre boyunca bilimde gerçekleştirilen bu ilerlemenin daha ilginç ve daha yeni sonuçlarından bir kısmını kısaca gözden geçireceğiz. Tüm bulgular, Darwin'in düşleyebileceğinin çok ötesinde olmalarına karşın, "Türlerin Kökeni"nde çizilen çerçeveye rahatça oturuyorlar. Bu modern çağda Darwin gerçekten de "kendisinin bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha doğru".Yaprak yiyebilmek için moleküler düzeyde ne gerekli? Doğal seçilimin gücünü en iyi ortaya koyan süreçlerden biri de "benzeştiren evrim"dir. Bu süreç, akrabalıkları olmayan canlı gruplarının, aynı seçilim baskısı sonucunda benzer özellikler edinmesini içerir. Bu yakınlaşma farklı düzeylerde olabilir: Örneğin kuşların ve yarasaların kanatlan, benzeştiren evrim sonucunda oluşmuştur. Her iki çözüm de. bir uçma organı yaratmak şeklindeki evrimsel sorunu paylaşır. Kuş ve yarasa kanatları temelde bütünüyle farklıdır elbette (örneğin, kuş kanadı kuşun yalnızca ön ayağını, yarasa kanadıysa hem ön hem de arka ayakları içerir). Ayrıca bu iki canlı grubunun, uçma yeteneğini birbirlerinden bağımsız olarak kazandıkları da çok açıktır. Taksonomistlerin yarasayı kuş olarak sınıflandırma tehlikesi yoktur; çünkü bu canlılar ortak olan sorunlarını çok farklı yollarla çözmüşlerdir. Ancak, taksonomistler için büyük sorun yaratan doğal seçilim örnekleri de var. Bazı durumlarda benzeşim süreci o kadar etkili oluyor ki, ortaya çıkan benzerliğe dayanarak hiç bir akrabalığı olmayan canlılar, yanlışlıkla aynı gruba konulabiliyorlar. Örneğin, soyu tükenmiş olan keselikurdun, görünürde kurda çok benzemesi, ilk taksonomik değerlendirmeler sonucunda bu iki canlının yakın evrimsel akrabalar olarak sınıflandırılmasına (diğer bir deyişle benzerliklerinin, kurt-benzeri ortak bir atadan evrimleşmiş olmalarından kaynaklandığı düşüncesine) neden olmuş. Oysa daha ayrıntılı bir incelemede, temelde çok farklı iki ayrı memeli grubuna ait oldukları ortaya çıkıyor: Keselikurt bir keseli, kurtsa bir etenli (plasentalı) memeli. Yani bir kurda benzemesine karşın keselikurt, aslında kanguru gibi keseli hayvanlarla daha yakın akraba. Öyle görünüyor ki, iki ayrı bölgede 'köpek'liği yeğleyen seçilim baskısı, biri keseli, diğeri plasentalı olmak üzere iki farklı hayvan çözümüyle sonuçlanmış. Darwin'in bu örneklerle bir sorunu olmayacağı kesin. Ancak DNA devrimi, seçilim sonucu oluşan benzerlikleri çok daha ayrıntılı incelememize olanak tanıyor. Doğal seçilim ne kadar duyarlı? Benzer seçilim baskıları, farklı gruplar arasında moleküler düzeyde benzeşmeyle sonuçlanabilir mi? Diğer bir deyişle, temel bir işlevi yerine getirmek üzere belli bir proteini kullanan çeşitli canlılar arasında, protein dizilimi açısından benzeştiren evrim gelişmesini bekleyebilir miyiz? DNA dizilimi, yaşamın aktif molekülleri olan proteinleri kodlar. Proteinlerin kendileriyse aminoasit adı verilen yapıtaşlarından oluşurlar. Yani bir genin DNA dizilimi, oluşacak aminoasit zincirini belirler. Dolayısıyla DNA diziliminde oluşan bir mütasyon. üretilen proteinin aminoasit dizilimini de etkiler. Öyleyse, belli bir proteinin belli bir biçimde kullanımının yeğlendiği durumlarda, akrabalığı olmayan canlıların aminoasit diziliminde de benzeştiren evrim görmeyi bekleyebilir miyiz? Doğal proteinlerde 20 farklı aminoasit bulunabiliyor. Proteinin belli bir yerinde bu 20 aminoasitten herhangi biri bulunabileceği için, olası farklı dizilim sayısının çok yüksek olduğunu unutmayın. Örneğin, 200 aminoasit uzunluğundaki bir protein için 20 üzeri 200 farklı aminoasit dizilimi bulunabilir. Doğal seçilim, proteinin işlevini en iyi biçimde yerine getirmesini sağlayan dizilimi yeğler. Ama doğal seçilim ne kadar kesin sonuç verebilir? Belli bir işlev için ortak seçilim baskıları olduğunu varsayarsak, farklı canlı gruplarında bağımsız olarak aynı aminoasit dizilimiyle -bütün olasılıklara karşın yeğlenen dizilimle- sonuçlanabilir mi?Belli koşullar altında, "evet". Bunun en iyi örneğini yaprak-yiyen hayvanlarda görebiliriz. Yaprak yemek, besin elde etmenin zahmetli bir yolu; çünkü bitkilerde hücre duvarının temel maddesi olan selülozun parçalanması, özellikle zor. Ve selülozu parçalayamazsanız yaprak hücrelerinin içine ulaşıp gerekli besinleri alamazsınız. Bu nedenle, "geviş getirenler" olarak bilinen, ineğin yanısıra başka evcil hayvanları da içeren memeli grubu, mikroplardan yararlanır. Bu hayvanların bağırsaklarında, selülozu ustaca parcalayabilen bakteri toplulukları yaşar. Kısacası inekler, selülozu parçalayıp bitki hücrelerini açmak için bakterileri kullanırlar. Ama bakteriler bu hücrelerin içindeki besini kendileri kullandıkları için, ineklerin bu kez de besini bakterilerden ayırmanın bir yolunu bulmaları gerekir. Bunu yapabilmek için inekler ve diğer geviş getirenler, "lizozim" adı verilen ve bakterilerin hücre duvarını parçalayan bir enzim (aktif bir protein) kullanırlar. Sonuç olarak, bir ineğin yediği otlardan besin elde etme süreci son derece dolaylı: Otu yiyor, bakteriler bitkinin selüloz hücre duvarını parçalıyor ve hücrenin içindekileri kullanıyor: bundan sonra ineğin bağırsaklarındaki lizozim, bakterileri parçalıyor ve sonunda besinler ineğe ulaşabiliyor. Evrimsel açıdan lizozim, yeni bir sindirim işlevi için kullanılmış oluyor. Enzimin tipik işleviyse, memeli vücudunu bakteri saldırılarına karşı korumak; hayvan için sorun yaratmalarına fırsat vermeden, bakterilerin lizozimler tarafından parçalanması gerekiyor. Örneğin, gözyaşındaki lizozim bu yolla bakteriyel enfeksiyon riskini azaltıyor. Aslında geviş getirenler yaprak yemekte uzmanlaşmış tek memeli grubu değil. Özellikle Asya'da yayılım gösteren ve langur adı verilen bir grup maymun da bu işi yapabiliyor. Peki ama langurlar selülozu sindirme sorununu nasıl çözüyorlar? Şaşırtıcı bir şekilde (ve geviş getirenlerle hiç de yakın akraba olmadıkları için bağımsız olarak) bu sorun için aynı çözümün evrimleştiğini görüyoruz: Onlar da bağırsaklarında, işlevi selülozu parçalamak olan bir bakteri topluluğu barındırıyorlar. Ve onlar da, bakterilerin bitkilerden aldıkları besini elde etmek için, bakterilerin hücre duvarını parçamada lizozimden yararlanıyorlar. Bu olgunun kendisi, benzeştiren evrimin. diğer bir deyişle bütünüyle ayrı iki hayvan grubunun ortak bir evrimsel sorunda aynı çözüme ulaşmasının, güzel bir örneğini oluşturuyor. Ancak benzeşim bununla da kalmıyor: Langur maymunlarına ve geviş getirenlerden biri olarak ineğe ait lizozimlerin aminoasit dizilimlerini karşılaştırdığımızda, bu kadar uzak akraba olan gruplar için bekleyebileceğimizden çok daha yüksek bir benzerlik buluyoruz. Daha ayrıntılı bir inceleme yaptığımızdaysa, geviş getirenlerdeki belli aminoasit değişimlerinin (olasılıkla lizozimin sindirime ilişkin bu yeni işlevi kazanmasını kolaylaştırmak üzere) langurlarda da gerçekleşmiş olduğunu görüyoruz. Bu son derece olağanüstü bir sonuç. Bu iki yaprak-yiyen grup, yalnızca selüloz sorununu çözmek için kirli işlerini bakterilere yaptırmakla kalmadılar, lizozimi genel bir bakteriyel savunma enzimi olmaktan, sindirim işlevinin temel öğesi olmaya dönüştüren aminoasit değişimleri açısından da benzeştiler. Doğal seçilimin, aminoasit diziliminde evrimle sonuçlanması gerçekten dikkate değer bir olgu. Bizim gibi (ya da inekler ya da langur maymunları gibi) karmaşık hayvanların vücudunda üretilen yaklaşık 100 000 farklı protein var. Ve bu örnekte, bu proteinlerden yalnızca bir tanesinde, lizozimde oluşan küçük farklılaşmalar, doğal seçilimin gücünü yönlendirmek için yeterli olmuş. Yakın geçmişte bu öykünün bir başka yanı daha ortaya çıktı. Geviş getirenler ve langur maymunları gibi yaprak yiyen ve dolayısıyla selüloz sorunuyla karşı karşıya olan bir kuş türü incelendiğinde, yalnızca Amazon havzasında bulunan ve son derece garip görünüşlü olan "hoatzin" adlı bu kuşun da, selüloz sorununu bakterilerin yardımıyla çözdüğü ve bakterileri parçalamak içinse lizozim kullandığı bulundu. Evet, yaprak yiyen iki memeli grubuna ait lizozimin ve hoatzin lizoziminin aminoasit diziliminde de benzeşme oluşmuş. Diğer bir deyişle, moleküler düzeydeki bu benzeştiren evrim örneğinin yalnızca memelileri değil, kuşları da içerdiğini görüyoruz. Yüksek uçuş: Yüksek irtifa için moleküler uyum Bir enzimin değişik formları arasındaki işlevsel farklılıklar konusunda yorumlar yapabilmek için, o enzim ve biyolojik etkinliklerinin aynntılarıyla ilgili bilgilere gereksinmemiz var. Aminoasit diziliminde, dört aminoasidin wxyz şeklindeki dizilimini de içeren bir protein düşünün. Başka bir türde aynı işlevi gören proteinde aminoasit dizilmi wxtz olursa, diğer bir deyişle bu kısa dizide 'y' aminoasidi yerine 't' geçmişse, bu önemli bir farklılık mıdır? Bu soruyu, ancak proteinin yapısı ve işlevi konusunda fazlaca bilgimiz varsa yanıtlayabiliriz. Eğer, örneğin "bu protein f fonksiyonu için kullanılıyor" şeklinde genel bir düşünceden daha ayrıntılı bilgimiz yoksa, y --> t değişiminin önemini anlamamız olanaksız. Oysa çok az sayıda protein konusunda gerekli bilgiye sahibiz ve bunun sonucunda moleküler uyumla ilgili çalışmalar zorunlu olarak sınırlı düzeyde kalıyor. Morfolojik düzeydeki uyumla ilgili çalışmalar içinse durum farklı. Örneğin, elin işlevini tam olarak anlamak ve hayvanlar arasında görülen farklı el tiplerinin uyumsal değerini çıkarsamak çok zor değil. Kırmızı kan hücrelerinde bulunan ve oksijenin taşınmasından sorumlu molekül olan hemoglobin, moleküler uyumun evrimsel incelemesi için bulunmaz bir aday. Hemoglobin, akciğerlerde yoğun olan oksijene bağlanır ve vücudun, örneğin çalışan kaslar gibi, oksijen yoğunluğu az olan bölgelerinde bu oksijeni salar. İnsanlarda rastlanan pek çok hastalıkta hemoglobinle ilgili sorunların varlığı ve oksijen taşınımının hayvan fizyolojisinin temel bir öğesi olması nedeniyle hemoglobin, üzerinde çok iyi çalışılmış bir protein: hatta X-ışını yayılımı yöntemi kullanılarak üç boyutlu yapısı belirlenen ilk proteinlerden biri (Proteinler doğrusal aminoasit zincirlerinden oluşurlar; ancak bunlar proteinin işlevi için gerekli olan karmaşık üc-boyutlu yapıları oluşturacak şekilde kendi üstlerine katlanırlar.). Hemoglobinin evrimsel inceleme açısından iyi bir aday olmasının başka bir nedeni de, oksijen taşınımı açısından çok farklı ortamlarda yaşasalar da. tüm canlıların oksijen taşıma gereksinimi için aynı temel molekülü kullanmaları. Örneğin bazı kuşlar, deniz düzeyiyle karşılaştırıldığında oksijen miktarının çok daha az olduğu yüksek irtifalarda yaşarlar. Oysa yalnızca uçmak bile, çok enerji gerektiren ve oksijene bağımlı bir etkinlik. Dolayısıyla, bu molekülün doğal seçilim sonucunda -oksijen açısından- aşırı ortamlara uyum sağlayıp sağlamadığını belirlemek amacıyla, tipik olarak yükseklerde uçan bir kuşla alçaktan uçan bir kuşun hemoglobinlerini birbirleriyle karşılaştırabiliriz. Kuşların çok yükseklerde uçabildiği, bilinen bir olgu. Şimdiye kadar kaydedilmiş en yüksek kuş uçuşu. Fildişi Kıyısı'nda 11.300 m yükseklikteyken bir jet uçağına çarpan Rüppell akbabasına (Gyps rueppellii) ait. Bu yükseklik. Everest Tepesi'nin yüksekliğinden 2000 m daha fazla. Yükseklik arttıkça oksijen yoğunluğunun daha hızlı azalmasına bağlı olarak yüksekte uçan kuşlar oksijen bakımından, alçakta uçan akrabalarından bütünüyle farklı bir ortamda yaşarlar. Göç ederken Himalayalar gibi yüksek dağ sıralarının üzerinden geçen kuşlar da sıklıkla çok yükseklerde uçarlar. Örneğin yazlarını Tibet, kışlarını da Kuzey Hindistan'da geçiren Hint kazı (Anser indicus), mevsim aralarında Himalayalar'ın üzerinden uçar. Hint kazının ve alçak bölgelerde yaşayan en yakın akrabası olan bozkazın hemoglobinlerine bakıldığında, yalnızca 4 amino asit açısından farklı oldukları, bu farklılıkların, molekülün üç boyutlu yapısı üzerindeki etkisi incelendiğinde de, yalnızca bir tanesinin hemoglobinin oksijen tutma yeteneğini artırdığı görülüyor. Buysa, yükseklerde daha az olan oksijene çok daha kolay bağlanabilmesi için Hint kazının hemoglobininde bulunması gerekli olan özellik. Aynı durum, yükseklerde uçan başka bir kaz türü olan And kazı (Chloepahaga melanoptera) için de geçerli. Hint kazında olduğu gibi And kazında da, hemoglobinin oksijen tutma yeteneğinin artmasından tek bir aminoasit değişimi sorumlu. Her iki sonuç da, bu iki kaza ait hemoglobin proteinlerinin, alçak yerlerde yaşayan bozkaza ait olanlarıyla karşılaştırılması, ardından da oksijen-bağlama yeteneğini etkileyecek aminoasit değişimlerinin kimyasal yapıya ilişkin argümanlarla saptanması yöntemiyle elde edilmişti. Oysa bu, birçok açıdan tartışmalı bir yöntem. Oksijen bağlama yeteneğiyle ilgili yorumlarımızın gerçekten doğru olduğunu nasıl bilebiliriz? Hemoglobinin bu kadar iyi çalışılmış bir protein olması nedeniyle bu soru, gerekli deneylerle en iyi şekilde yanıtlanmış durumda. Ancak bu. ilk bakışta göründüğünden çok daha zor bir işlem: Bir insan hemoglobini alınıyor ve oksijen-bağlama yeteneği ölçülüyor; sonra genetik mühendisliği devreye sokularak uygun konumdaki aminoasitin yerine, Hint kazı için kritik olduğu belirlenen aminoasit yerleştiriliyor. Böylece, yeryüzünde olasılıkla daha önce hiç varolmamış, yeni bir hemoglobin molekülü üretilmiş oluyor. Şimdi, yeni üretilen bu molekülün oksijen bağlama yeteneği ölçülebilir. Bu deney, insan hemoglobini ve hem Hint kazı. hem de And kazının yüksek irtifa aminoasitleri kullanılarak gerçekleştirildi. Her iki durumda da, yeni hibrid hemoglobin molekülünün, normal insan hemoglobinine göre belirgin şekilde yüksek bir oksijen bağlama yeteneğine sahip olduğu görüldü. Kısacası deneysel sonuçlar, yapısal bilgilere dayanılarak yapılan çıkarsamaları doğruladı. Deneyler karmaşık olsa da sonuç basit: Moleküler düzeyde doğal seçilim son derece etkili bir unsur. Moleküller, uygun koşullarda en iyi performansı gösterecek ince bir ayara sahipler. Rüppell akbabasının 11.000 m'de uçabilmesini sağlayan unsur ise, hemoglobin molekülü üzerindeki etkisi aracılığıyla doğal seçilim. Moleküller ve biz: Darwin'in insan evriminde bilmedikleri DNA devrimi sonucunda ortaya çıkan evrimsel bulgular arasında belki de en dikkate değer olanları, kendi türümüzü ve onun tarihini ilgilendiren bulgular. Moleküler genetik tekniklerin gelişmesinden önce, insanın geçmişini araştırmak için kullanabileceğimiz fazla malzeme yoktu. Sümer tabletleriyle başlayan yazılı kayıtlar göreceli olarak çok yeniydi; arkeolojik ve fosil kayıtlarsa hem çok az bilgi sağlıyordu, hem de bölük pörçük oldukları için yorumlayanın yaklaşımlarına bağımlıydılar. DNA dizilimi bunların tümünü değiştirdi: Yeryüzünde bugün varolan genetik çeşitliliğe bakarak geçmişle ilgili çıkarsamalarda bulunabiliyoruz artık. Kullanılan mantıksa basit DNA dizilimi zaman içinde yavaş yavaş değişir: dolayısıyla herhangi iki dizilim -ve ait oldukları insanlar- birbirlerinden ne kadar uzun süre yalıtıldılarsa, o kadar farklı olurlar. Şu anda varolan farklı grupların, örneğin Avustralya yerlileri, Amazon yerlileri, Japonlar, Türkler, Kalahari buşmanlarının DNA dizilimlerini karşılaştırarak, kimlerin birbirlerine daha yakın olduğunu belirleyebiliriz. Bu araştırmalardan elde edilen ilk ve en önemli sonuç, basın dünyasında "mitokondriyel Havva" olarak adlandırıldı. Hücrenin içinde, enerji fabrikası işlevini gören ve mitokondri adı verilen küçük bir yapı var. İşte bu yapının içinde bulunan kısa bir DNA molekülünün dizilimini kullanarak tüm insanlar için bir soy ağacı oluşturursak, iki şey buluyoruz: hepimizin ortak atasının yaklaşık 100 000 yıl önce yaşadığı; ve bu ortak atanın Afrika'da olduğu. Buradan çıkaracağımız sonuçsa, modern insanın 100 000 yıl önce Afrika'da ortaya çıktığı ve oradan dünyaya yayıldığı. Bu sonuç, kayda değer bir bulguydu. Uzun zamandır türümüzün 100 000 yıldan çok daha yaşlı olduğu varsayılıyordu. Gerçekten de evrim standartlarına göre 100 000 yıl göz açıp kapayıncaya kadar geçer: bizim türümüz çok genç bir tür. Bu noktayı açıklığa kavuşturmak için bu süreyi, orangutanlar için geçerli olanla karşılaştırmakta yarar var. Orangutanlar Güneydoğu Asya'daki iki adada, Borneo ve Sumatra'da bulunurlar. Mitokondriyel Havva çalışmasında kullanılan genetik teknikler orangutanlara uygulandığında, ortak bir atayı en son olarak 3,5 milyon yıl önce paylaştıkları ortaya çıktı. Diğer bir deyişle, bu adaların her birinden alınacak birer orangutan, birbirlerinden genetik olarak en farklı durumdaki iki insandan ortalama 35 kat daha farklılar. Ve ne ilginçtir ki. büyük bir olasılıkla siz bu iki orangutanı birbirlerinden ayırdedemezsiniz. 3,5 milyon yıllık bir evrimin bile çok önemli farklılaşmalara yol açması gerekmiyor. Yani. ırkçılar tarafından bu kadar sık dile getirilen yüzeysel farklılıklara karşın, bir tür olarak bizler şaşılacak derecede birörneğiz. En siyah Afrikalıyla en beyaz Avrupalı arasındaki genetik farklılık, uzman olmayan birine aynı gibi görünen iki orangutan arasındaki genetik farklılığın yanında çok önemsiz kalıyor. 30.000 yıllık bir iskeletin DNA'sından elde edilen veriler sayesinde artık biliyoruz ki, yakın geçmişimize ait soy ağacının en eski dalı bütünüyle yok oldu. Neandertaller adı verilen bu insanlar 800.000 yıl kadar önce ortaya çıktılar ve yaklaşık 30.000 yıl önce ortadan kayboldular. Neandertallerin bizler, yani modern insanlar tarafından mı yokedildiği. yoksa karışma sonucunda bizim bugün bir ölçüde Neandertal mi olduğumuz sorusu yakın zamana kadar açıklık kazanmamış olan bir konuydu. Oysa şimdi DNA analizlerine bakarak, Neandertal insanının kaderinin, karışma sonucu yokolmak değil, zor kullanılarak soyunun tükenmesi olduğunu açıkça görebiliyoruz. Neandertal DNA'sı tüm modern insanlarınkinden çok farklı: eğer bizimle üremiş olsalardı, bu farklı dizilimlerin modern insan popülasyonlarında da bulunmasını beklerdik. Bulunmaması, Neandertallerin 30.000 yıl önce yokolduklarını ve DNA'larını da beraberlerinde götürdüklerini gösteriyor. İnsanın tarihiyle ilgili modern yaklaşımlar, yalnızca ırkçılık için biyolojik bir temel olasılığını ortadan kaldırmakla ve Neandertallerin kaderini ortaya çıkarmakla kalmadı. En ilginç sonuçlar çok yakın zamanda bulundu. Bu sonuçlar, cinsiyetler arasındaki farklılıklar, özellikle de göç konusundaki farklılıklarla ilgiliydi. Yeryüzündeki herkes için. incelemekte olduğumuz DNA parçasında dizilimin aynı olduğunu ve bu dizilimde, örneğin Güney Afrika'da bir mütasyon oluştuğunu düşünün. Eğer yoğun bir göç hareketi yaşanıyorsa, bu mütasyon hızla yayılır ve belki birkaç kuşak sonra, örneğin İstanbul'da görülebilir. Ancak eğer göç hareketleri çok azsa insanlar oldukları yerlerde kalıyorlarsa mütasyon Güney Afrika'yla sınırlı kalır ya da çok çok yavaş yayılır. Yani, DNA varyantlarının -mütasyonların- yayılım miktarı, göç hareketinin büyüklüğünü belirlemek için dolaylı bir ölçüt olarak kullanılabilir. İnsanlık tarihini (ve göç hareketlerini) kadınlar ve erkekler için ayrı ayrı incelememiz mümkün. Bazı DNA parçaları kuşaktan kuşağa yalnızca kadınlar arasında aktarıldıkları için dişi tarihinin, başka parçalarsa yalnızca erkekten erkeğe aktarıldıkları için erkek tarihinin "işaretleri" olarak kullanılabiliyorlar. Kadınlara özgü olan ve mitokondride bulunan DNA'dan daha önce söz etmiştik. Yalnızca dişinin üretebildiği döllenmemiş bir insan yumurtası mitokondri (ve dolayısıyla mitokondriyel DNA) içerirken, erkeğin sperm hücresiyle yeni bireye yaptığı katkı mitokondri içermez. Yani mitokondriyel DNA yalnızca kadınlar tarafından aktarılır. Öte yandan, yalnızca erkekler tarafından aktarılan küçük bir insan kromozomu var. Erkekleri erkek yapan, bu "Y" kromozomu olduğu için. tanımı gereği "Y" kromozomunu taşıyan tüm insanlar erkek. Yani "Y" kromozomu erkeklere özgü ve yalnızca erkek soyunda aktarılıyor. İnsan popülasyonları arasındaki mitokondriyel DNA çeşitliliğini yapısal olarak incelediğimiz zaman, mütasyonların çoğunluğunun tüm popülasyonlar arasında büyük ölçüde yayılmış olduğunu görüyoruz. Diğer bir deyişle, yalnızca yerel olarak görülen varyantlara hemen hemen hiç rastlamıyoruz; yani popülasyonlar büyük ölçüde karışıyormuş gibi görünüyor. Ve elbette bu karışma, göç hareketinin sonucu. Oysa "Y" kromozomundaki farklılıklarla ilgili olarak yakınlarda yapılan çalışmalar, bunun tam tersi olan sonuçlar ortaya çıkarıyor. Bu sonuçlar, yayılım miktarının aslında çok düşük olduğunu, ve örneğin Güney Afrika'da ortaya çıkan bir mütasyonun genellikle pek uzağa gitmediğini gösteriyor. Acaba neler oluyor? Tek bir tür için, kendi türümüz için nasıl bu kadar çelişkili iki ayrı sonuç elde edilebilir? Aslında bunun açıklaması basit: Erkekler ve kadınlar farklı hızlarda göç ediyorlar ve bunu beklenmedik bir şekilde yapıyorlar. Çok dolaşan erkekler ve evde duran kadınlarla ilgili tüm önyargılarımıza karşın, aslında kadınlar erkeklerden çok daha fazla yer değiştiriyorlar. Hatta birçok kuşak gözönüne alınarak yapılan hesaplamalarda, kadınların erkeklerden ortalama olarak 8 defa daha fazla göç ettiği ortaya çıkıyor. Bu, sezgilerimize bütünüyle aykırı bir sonuç. Büyük İskender'in dizginsiz dolaşan orduları ya da Cengiz Han'in Orta Asya'da savaşan atlılarıyla ilgili öyküleri dinleyerek büyümüş olsak da. erkekleri hareketli avcılar ve gezginler olarak gören önyargılarımızın bütünüyle yanlış olduğu ortaya çıkıyor. Aslında antropologlar bu olguyu kolayca açıklayabilirler. Tüm toplumlarda antropologların "atakonumu" (patrilocality) adını verdikleri bir uygulama görülür: İki ayrı köyden bir çift evlendikleri zaman, kadın erkeğin köyüne taşınır. A köyünden bir kadının B köyünden bir adamla evlendiğini ve B köyüne taşındığını varsayın. Bir kızları ve bir oğulları oluyor. Kızları C köyünden bir adamla evlenerek C köyüne taşınıyor; oğullan da D köyünden bir kadınla evleniyor ve bu kadın B köyüne geliyor. Böylece erkek soyu B köyünde kalırken dişi soyu iki kuşakta A'dan B'ye, sonra da C'ye taşınmış oluyor. Bu sürecin kuşaklar boyunca sürmesi, dişi göçünün çok yaygın, erkek göcününse sınırlı olmasıyla sonuçlanıyor. Erkekler gerçekten de bazen uzak ülkeleri fethetmek için yola çıksalar da. bunlar insan göçünün bütünü içinde önemsiz kalıyor: insanlığın tarihini şekillendiren, kadınların adım adım köyden köye yaptıktan göçler. Darwin'e dönüş: "Darwin'in bile inanmaya cesaret edebileceğinden daha doğru" Darwin'in zamanından bu yana biyolojide olağanüstü ilerlemeler kaydedildi. Bunların birçoğu evrimle doğrudan ilgili ve Darwin'in kur..... ışık tutuyor. Ama Darwin mezannda rahat yatabilir: Evrimsel değişimin mekanizmasını şimdi artık çok daha iyi anlıyoruz ve bu yeni bulgular karşısında Darwin'in görüşlerinin özü hâlâ sağlamlığını koruyor. Daha önce de gördüğümüz gibi. kalıtım, ve mekanizması olan genetik konusundaki bilgisizliğine karşın kuramının yaşayabilmesi. Darwin'in öncelikle bir deneyci olmasından kaynaklanıyor. Doğadaki çeşitliliğin ve bunun bir kuşaktan diğerine -bir şekilde- aktarıldığının farkında olması onun için yeterliydi. Ayrıntılı bir kalıtım kur..... gereksinimi yoktu. Aynı durum çalışmalarının başka yönleri için de geçerli. Örneğin, "Türlerin Kökeni"ninde, hayvan ve bitkilerin coğrafi dağılımını inceleyen biyocoğrafyaya yalnızca iki bölüm ayırmıştı. Darwin kitabını, kıtaların coğrafi tarihini şekillendiren en önemli gücün levha tektoniği olduğunun bulunmasından çok önce yazmış olmasına karşın, gözlemleri bugün hâlâ güncelliğini ve doğruluğunu koruyor. Levha tektoniği konusundaki bilgisizliği, biyocoğrafyaya yaptığı katkıları engellemedi. Hiç bir zaman bildiğinden ayrılmadı ve bir deneyci olarak kaldı. Farklı anlamları olabilecek veriler konusunda spekülasyon yapmak yerine, çok miktarda veriye sahip olduğu ve basit yorumlarla üzerinde çok şey söyleyebileceği konulara ağırlık verdi. Böylece, biyocoğrafya gibi iddialı konulara sapmak yerine, adaların yanısıra üzerlerinde yaşayan hayvan ve bitkiler konusunda da çok ayrıntılı yazılar yazabildi. Darwin'in bu deneyciliği hepimize örnek olmalı. Bu güzel kuramının olağanüstü verimliliği, deneyciliğin, olgulardan sapmamanın gücünü ustaca ortaya koyuyor.

http://www.biyologlar.com/darwin-ve-molekuler-evrim

ÇEŞİTLİ BİTKİLERDEN ELDE EDİLEN ÇÖZELTİLERİN SENTETİK HORMON OLARAK KULLANILMASI

Çeşitli Bitkilerden Elde Edilen Çözeltilerin Sentetik Hormon Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması PROJENİN AMACI Son yıllarda gerek tarımsal ilaçların gerekse gübrelerin kullanılmasıyla bitkisel üretimde artış meydana gelmiştir. Bununla birlikte gübrelerin ve tarımsal ilaçların bilinçsizce kullanılması insan sağlığını tehdit edecek ürünlerin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Tarımsal gübrelerin bilinçsizce kullanımı nedeniyle toprağın derinlerine sızan fosfor ve nitrat, tatlı su kaynaklarına ulaşmakta bu da insan, evcil hayvan ve yaban hayatı açısından ciddi problemlere yol açmaktadır. Ayrıca kimyasal tarım ilaçları toprakta birikmekte, bitki sağlığını olumsuz yönde etkileyerek ekolojik dengeyi bozmaktadır. Bu olumsuz koşullar karşısında gelir düzeyi yüksek olan ülkeler başta olmak üzere birçok ülkede bilinçlenerek örgütlenen üretici ve tüketiciler, doğayı tahrip etmeyen yöntemlerle insanlarda zehirli etki yapmayan tarımsal ürünleri üretmeyi ve tüketmeyi tercih etmişler. Biz de bu çalışmamızda çevremizde bolca bulunan ısırgan otu(Urtica Dioica), karalâhana( Brassica Oleracea ), su yosunlarının ayrı ayrı çürütülmesi ve bu üç bitkinin bir arada çürütülmesi ile elde edilen çözeltilerin sentetik hormon olarak kullanabilirliliğinin araştırılmasını amaçladık. GİRİŞ Dünyanın nüfusu günümüzde hızlı bir şekilde artış göstermektedir. Nüfusun artışına paralel olarak tüketilen tarım ürünleri de artmaktadır. Buna mukabil dünyadaki ekilebilir tarım arazileri yağış rejimlerinin değişmesi, mevsimlerin kayması, sel, erozyon gibi nedenlerle hızla azalmaktadır. Bu durum bilim adamlarını gıda üretiminde farklı alternatifler geliştirmeye yöneltmiştir. Özellikle kısa sürede ve daha fazla ürün veren bitkilerin yetiştirilmesi ve tarımının yapılması yaygınlaşmaktadır. Kısa sürede daha fazla ürün elde edebilmenin en kolay yolları tarım ilacı, suni gübre ve sentetik hormon kullanılmasıdır. Kullanılan bu maddeler verim arttırırken bitkilerde hem hastalığa neden olmakta hem de insan sağlığına ve çevreye zarar vermektedir. Biz de bu çalışmamızda bu zararları en aza indirebilecek sentetik hormon üretmeyi amaçladık. Bu amaçla çevremizde kolay yetişen ve bolca bulunan bitkileri tercih ettik. Bunun için kara bitkisi olarak karalahana ve ısırgan otunu; su bitkisi olarak da su yosununu kullandık. Karalahana (Brassica oleracea Acephala ) , turpgillerden (Brassicaceae) , geniş ve kalınca kat kat yaprakları olan, kış sebzesi olarak yetiştirilen ve yaprakları koyu yeşil olan bir lahana çeşididir. Lahana, yurdumuzun her yerinde yetişir. Bilhassa karalahana Karadeniz yöresinde yaygındır. Doğu Karadeniz ( Trabzon, Rize, Artvin ) halkının temel besin maddesidir. Lahana oldukça dayanıklı bir bitkidir. Ne kışın soğuğu, ne yazın şiddetli sıcağı onu pek etkilemez. Lahana, pişirilerek yendiği gibi çiğ olarak, turşu olarak da yenir. Yaz kış yenilen bu sebzenin adı eski Yunanca lahana “yenilebilen sebze” kelimesinden gelmekte bölgede pancar, kelem, pezük, lu (Lazca),şaviphali(Gürcüce) olarak adlandırılmaktadır. Lahana, Avrupa ülkelerinde çok yaygın olan ve oldukça eski çağlardan beri yenen bir bitkidir. Mısırlılar bir zaman lahanayı kutsal sayar, hatta ona taparlardı. Çok besleyici bir sebze olan karalahana, cilt, diş ve kemik dokularının sağlamlığını arttırır. Vücuttaki zehirli maddelerin uzaklaştırılmasını sağlar. İştah açar. İdrar söktürür ve kabızlığı giderir. Kansızlıkta faydalıdır. Özellikle taze karalahana suyu mide ve bağırsak ülserine iyi gelir, bağırsak kurtlarını düşürmeye yardımcı olur ve bağırsak iltihaplarına karşı koruyucudur. Vücudun direncini arttırır ve zararlı bakterileri öldürür. Kansere karşı çok iyi bir koruyucudur. Kandaki şeker oranını düşürür. Astım, romatizma, siyatik, sarılık ve safra kesesi hastalıklarında faydalıdır. Ses kısıklığını giderir. Isırgan Otu (Urtica diocia); kökünden başlamak üzere, kökü, yaprakları, tohumları bile şifalı olan bir bitkidir. Eski çağlarda da büyük bir saygınlığa sahipti. Büyük ısırgan otu (Urtica diocia L.), çok yıllık ve otsu bir bitkidir, boyu bazen 1 m'yi geçer, yapraklar koyu yeşil renkli, saplı, dişli kenarlı ve yakıcı tüylüdür. Küçük ısırgan otu (Urtica Urens L.), bir yıllık ve otsu bir bitkidir. Boyu 60 cm kadar olabilir. Yapraklar açık yeşil renkli, saplı, dişli kenarlı ve yakıcı tüylüdür. Duvar kenarları ve harabeliklerde bol olarak görünür. Her iki türün de yaprakları 2- 4 cm uzunlukta, oval veya kalp biçimindedir. Taze iken deri ile temas edince deride kızartı ve yanma yapar. Dızlağan ve dikenli ısırgan isimleriyle de bilinir. Türkiye' de her iki tür de yetişir. Etkinlik açısından her iki bitki türü de eşittir. Bağışıklığı güçlendirici, iyi huylu prostat büyümesini engelleyici, kan şekerini düşürücü ve romatizma ağrılarına karşı etkinliğiyle tanınan ısırgan otunun, yaprakları kökleri ve tohumları bitkisel tedavi de kullanılmaktadır. Isırgan otu fazla oranda potasyum tuzu içerir. Potasyum bitkiler için zorunlu bir besin elementi olup çoğunlukla bitkilerde en fazla bulunan katyondur. Potasyum noksanlığı ile Na toksitesi dünyada yaygın olarak görülen ve bitkisel üretimi sınırlayan önemli problemlerdir. Yapılan araştırmalar göstermiştir ki K noksanlığının olduğu alanlarda tuzluluk bitkilerde daha fazla olumsuz etkide bulunurken, potasyumun fazla ve yeterli olduğu bölgelerdense tuzluluk bitkilerde daha az olumsuz etki yapmıştır. K iyonları bitkilerde su stresi üzerine önemli etkilere sahiptir. Potasyum alımı ve birikimi sonucu osmotik potansiyel artmakta ve buna bağlı olarak hücreye daha fazla su girişi olmaktadır. Isırgan otunun etkinliği öncelikle yetişmiş olduğu toprağın yapısına ve çevre şartlarına bağlıdır. Bu yönü diğer bitkilere nazaran daha belirgindir. Tedavi edici özelliği iklim şartları, toprağın yapısı ve güneş ışığına sıkıca bağlıdır. Diğer bitkilerde de genel olarak bu bağlılık bulunmasına rağmen ısırganda daha fazladır. A ve C vitaminleri açısından zengin bir bitki olan ısırgan otu bağışıklığı güçlendirmek, kan dolaşımını artırmak ve kan temizlemek gibi etkilere sahiptir. Isırgan bitkisinde pankreasın, midenin, karaciğerin, bağırsakların ve safra kesesinin salgılarını uyaran sekterin adlı madde vardır. Isırganda bulunan demir minerali alyuvarları devamlı yenileyerek yeni dokulara oksijen gitmesini sağlayıcı etki gösterir. Su yosunları ya da Algler (Latince deniz otu anlamındaki "alga" dan türetilmiştir ), büyük çoğunluğu foto sentetik olmasına ve bitkilere benzemesine karşın, bitkiler alemiyle yakın akraba olmayan bir grup sucul canlı grubudur. "Yosun" tanımı çoğunlukla su yosunları (algler) için kullanılsa da; yosunlar, kara yosunları ve su yosunları (algleri) gruplarını kapsayan genel bir terimdir. Su yosunları, bitkilerin aksine, fotosentez ürünlerini nişasta formunda depolamazlar. Kloroplastları, sitoplazma içerisinde serbest olarak değil, granüller endoplazmik retikulum üzerinde bulunur. Klorofil-c taşırlar ve bitkilerde bulunmayan başka pigment maddeleri bulundururlar. Çeşitli su yosunu gruplarına özel renklerini bu pigment maddeleri verir. Su yosunlarında, bitkilerdeki yaprak, gövde gibi elemanlarına benzeyen, ancak damar dokusu taşımayan, özelleşmemiş vücut bölümlerine "tallus" denir. Foto sentetik su yosunları, sucul ortamların birinci derecedeki üreticileri olduklarından önemlidirler. Alglerin bir diğer önemi de, birçok sucul canlının besin kaynağını oluşturmalarıdır. Ayrıca, çeşitli endüstri alanlarında kullanılan bazı hammaddeler yine bu su yosunlarından elde edilmektedir. Yaşamı sona eren su yosunlarının dış iskeletleri dibe çökerek, denizel kayaçların yapısına katılır. Su yosunları, tüm ekosistemlerin bütünlüğünün korunmasında önemlidir. Okyanuslarda bulunan diyatomlar ve diğer mikroskobik yosunlar, tüm dünyanın ihtiyacı olan foto sentetik karbon ihtiyacının üçte ikisini üretirler. Sularda yosunlar tarafından gerçekleştirilen fotosentez canlılara oksijen sağlar. 17. yüzyılın sonlarından beri, kahverengi alglerin yakılmasıyla mineralce zengin küllerinden sabun, cam, soda ve gübre yapımında kullanılan "potas" elde edilmektedir. Kimyasal maddeler arasında yer alan brom ve iyot ilk kez bu külden izole edilmiştir ve iyot hala Japonya'da deniz yosunlarından elde edilmektedir. Yosunlar yaygın bir şekilde gübre olarak kullanılmaktadır. Su yosunları özellikle doğu Asya ülkelerinde önemli bir besin kaynağıdır. A, B1, B2, B6 ve C vitaminleriyle niyasin, iyot, potasyum, demir, magnezyum ve kalsiyum açısından zengindir. Bazı yosun çeşitleri "destek besini" olarak ticari işletmelerce yetiştirilmekte ve paketlenerek satılmaktadır.Çin'de yaklaşık 70 çeşit su yosunu yenmektedir. Isırgan Yosun Karalahana Karbonhidrat √ Protein √ √ Yağ √ C vitamini √ √ √ B1 vitamini √ √ B2 vitamini √ √ Karoten √ Kalsiyum √ √ Demir √ √ √ Sekretin √ Flavon √ Potasyum Tuzları √ Formik Asit √ Mineral Tuzlar √ Bitki Asitleri √ Betasitosterin √ Lignan √ Müsilaj √ Asetilkolin √ Sterylglucosid √ Sabit Yağ √ Carotinoid √ Clorophyll √ Tanen √ Sterolen √ A vitamini √ B6 vitamini √ Niyasin √ İyot √ Potasyum √ Magnezyum √ Tablo 1: Isırgan, karalahana ve su yosunu bitkilerinin içerik tablosu MATERYAL VE YÖNTEM Çalışmada kullanılan bitkilerden ısırgan otu Trabzon Yomra Fen Lisesi karşısındaki bahçeden, karalahana Trabzon Kadınlar Pazarı’ndan, su yosunu Karadeniz'den elde edilmiştir. Isırgan, karalahana(Pancar), su yosunu ve bu bitkilerin karışımı 9 litrelik kaplara ayrı ayrı koyularak üzerlerine bitkileri kapatacak kadar su dolduruldu. Isırgan otu, karalahana, su yosunu ve bu bitkilerin karışımlarının konulduğu kapların kapakları kapatılarak 2 hafta süreyle çürümeye bırakıldı. Deneyde kullanılacak deney bitkilerini büyütmek için toprak karışımı hazırlandı. Trabzon Yomra Fen Lisesi’nin karşısındaki bahçeden alınan toprak, böceklerden, taşlardan ve yabancı otlardan temizlenerek homojen hale getirildi. Çiçek toprağı olarak da bilinen 10 kg torf ve Erzurum’dan projede kullanılmak için getirtilen 60 litre perlit alındı. Perlit ve torfun tamamı karıştırıldı. Daha sonra torf-perlit karışımı 6/11, 5/11 oranında bahçe toprağıyla karıştırıldı. 75 tane 1 litrelik tüp poşetlere 3/5’ünü dolduracak kadar toprak karışımı konuldu. 25 poşete Trabzon Kadınlar Pazarı’ndan alınan Bolero cinsi birer bezelye tohumu, tohum çapının 2,5 katı kadar derinliğe dikildi. 25 poşete Trabzon Kadınlar Pazarı’ndan alınan Karadeniz bölgesi yerli mısır tohumu, tohum çapının 2 katı kadar derinliğe sivri kısmı alta gelecek şekilde ikişer adet ekildi. Geri kalan 25 poşete de Trabzon Kadınlar Pazarı’ndan alınan Katya F1 cinsi salatalık tohumu, tohum çapının 2 katı kadar derinliğe sivri kısmı alta gelecek şekilde ikişer adet ekildi. Her poşet dikilen tohuma ve deney süresince uygulanacak ekstreye göre adlandırılıp gruplandırıldı. Her bitki türünden 5 adet kontrol, 5 adet yosun, 5 adet ısırgan, 5 adet pancar, 5 adet karışım bitkisi olmak üzere beşerli beş grup oluşturuldu. Gruplandırdığımız bitkileri 22-27 °C arasında Trabzon Yomra Fen Lisesi Biyoloji Laboratuarında çimlenmeye ve büyümeye bıraktık. Her bitkiye 09.11.2010 tarihinde 200ml, 10.11.2010 tarihinde 50ml, 11.11.2010 tarihinde 75ml su verildi. Bitki toprakları çok nemli olduğu için bir süre su verilmedi. 19.11.2010 tarihinde 50ml su verildi. İlk yapraklar görülmeye başlandı; ancak 23.11.2010 tarihinde hala çimlenemeyen tohumlar deney dışı bırakıldı. Geriye 4 pancar ekstresi etiketli, 4 karışım ekstresi etiketli, 4 ısırgan ekstresi etiketli, 4 yosun ekstresi etiketli ve 3 kontrol etiketli olmak üzere 19 salatalık bitkisi; 3 pancar ekstresi etiketli, 3 karışım ekstresi etiketli,3 ısırgan ekstresi etiketli, 3 yosun ekstresi etiketli ve 2 kontrol etiketli olmak üzere 15 bezelye bitkisi; 3 pancar, 3 karışım ekstresi etiketli, 3 ısırgan ekstresi etiketli, 3 yosun ekstresi etiketli ve 2 kontrol etiketli olmak üzere 15 mısır bitkisi kaldı. Çimlenme ihtimalini arttırmak için ikişer tohum ekilen topraklardan her iki tohumun da çimlendiği poşetlerdeki bitkilerin daha sağlıksız olanı kopartıldı. Deney dışı bırakılan 28 adet poşetten çimlenmeyen tohumlar çıkartıldı. Bu poşetlere toprakları havalandırıldıktan sonra Trabzon Kadınlar Pazarı’ndan alınan Medusa F1 cinsi kabak tohumları, tohum çapının 2 katı kadar derinliğe sivri kısmı alta gelecek şekilde ikişer adet ekildi. 10 adet pancar, 10 adet yosun, 10 adet ısırgan, 10 adet karışım ve 7 adet kontrol bitkisi olmak üzere isimlendirme yapılarak bitkiler gruplandırıldı. Her birine iki günde bir 200ml su verildi. Ancak 20 gün içinde hiçbir kabak tohumunda çimlenme görülmediği için tamamı deney dışı bırakıldı. Deneye tabi tutulan bitkilerin her birinin deney süresince 3 gün arayla yaprak genişliği, gövde uzunluğu, gövde çapı ölçüldü ve yaprak sayısıyla birlikte kaydedildi. 23.11.2010 tarihinde kontrol-salatalık3 etiketli ve kontrol-salatalık4 etiketli bitkilerin öldüğü gözlemlendi. Isırgan, pancar, yosun bitkileri ve bu bitkilerin karışımının çürütüldüğü kaplardan, bu bitki artıklarının posaları alınarak bitki poşetlerine eşit olarak konuldu. Geriye kalan çözeltilere 3’er litre su konularak çözelti 9 litreye tamamlandı. 26.11.2010 tarihinde ısırgan etiketli, yosun etiketli, karışım etiketli, pancar etiketli bitkilere 50ml ekstre ve kontrol bitkilerine 50ml su verildi, ölçüm yapıldı. 29.11.2010 tarihinde salatalık bitkilerinin tamamına yakını öldü. Salatalık bitkileri deney dışı bırakıldı. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli bitkilere 50ml ekstre ve kontrol bitkilerine 50ml su verildi, ölçüm yapıldı. 02.12.2010 tarihinde pancar etiketli, ısırgan etiketli, yosun etiketli, karışım etiketli bitkilere 50ml ekstre ve kontrol bitkilerine 50ml su verildi, ölçüm yapıldı. Kuruyan yapraklar yaprak sayısına dahil edilmedi. 05.12.2010 tarihinde mısır bitkilerinin tamamına yakınında görülen ölümler yüzünden mısır bitkileri deney dışı bırakıldı. Bezelye-pancar1 etiketli bitkinin iki yaprağının, bezelyeyosun3 etiketli bitkinin dört yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Bezelye-kontrol2 etiketli bitkinin ölçüm sırasında mekanik etki ile 10 yaprağı koparıldı. Pancar etiketli, ısırgan etiketli, yosun etiketli, karışım etiketli bitkilere 50ml ekstre ve kontrol bitkilerine 50ml su verildi, ölçüm yapıldı. 08.12.2010 tarihinde pancar etiketli, ısırgan etiketli, yosun etiketli, karışım etiketli bitkilere 50ml ekstre ve kontrol bitkilerine 50ml su verildi. Bezelye-yosun1 etiketli bitkinin bir yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Bezelye-yosun3 etiketli bitkinin, bezelye-pancar1 etiketli bitkinin, bezelye-pancar3 etiketli bitkinin öldüğü gözlendi. Deney dışı bırakılan bitki poşetlerinin içindeki bitki ve tohumlar temizlendi, toprakları havalandırıldı. Trabzon kadınlar pazarından alınan 20marul fidesi dikildi. Marul fidelerine 80ml su verildi. Bezelyelerin ölçümü yapıldı. 11.12.2010 tarihinde karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli bezelyelere 50ml ekstre ve kontrol etiketli bezelyelere 50ml su verildi. Bezelye-karışım1 etiketli bitkinin bir yaprağının, bezelye-karışım3 etiketli bitkinin bir yaprağının, bezelyeyosun2 etiketli bitkinin iki yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli marul bitkilerine 80ml ekstre ve kontrol etiketli marullara 80ml su verildi. 14.12.2010 tarihinde karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli bezelyelere 50ml ekstre ve kontrol etiketli bezelyelere 50ml su verildi. Bezelye-karışım1 etiketli bitkinin bir yaprağının, bezelye-karışım2 etiketli bitkinin iki yaprağının, bezelyekarışım3 etiketli bitkinin iki yaprağının, bezelye-yosun2 etiketli bitkinin bir yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Bezelye-yosun1 etiketli bitkinin öldüğü gözlendi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli marul bitkilerine 80ml ekstre, kontrol etiketli marullara 80ml su verildi. 5 adet sümbül soğanı alındı. Sümbül soğanlarının her biri deney süresince verilecek ekstreye göre isimlendirildi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli sümbüllere 50ml ekstre ve kontrol etiketli sümbüle 50ml su verildi. 17.12.2010 tarihinde karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli bezelyelere 50ml ekstre ve kontrol etiketli bezelyelere 50ml su verildi. Bezelye-karışım1 etiketli bitkinin bir yaprağının, bezelye-yosun2 etiketli bitkinin üç yaprağının, marul-ısırgan2 etiketli bitkinin bir yaprağının kuruduğu, bezelye-ısırgan2 etiketli bitkinin iki yaprağının, bezelye-ısırgan3 etiketli bitkinin iki yaprağının, marul-karışım4 etiketli bitkinin iki yaprağının, marul-pancar2 etiketli, marul-pancar3 etiketli bitkinin üç yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Marul-kontrol2 etiketli bitkinin öldüğü gözlendi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli marul bitkilerine 80ml ekstre ve kontrol etiketli marullara 80ml su verildi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli sümbüllere 50ml ekstre, kontrol etiketli sümbüle 50ml su verildi. Deneye tabi tutulan tüm bitkilerin fotoğrafları çekildi. 20.12.2010 tarihinde karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli bezelyelere 50ml ekstre ve kontrol etiketli bezelyelere 50ml su verildi. Bezelye-karışım1 etiketli bitkinin bir yaprağının kuruduğu, bezelye-karışım3 etiketli bitkinin iki yaprağının bezelye-kontrol1 etiketli bitkinin bir yaprağının, marul-ısırgan4 etiketli bitkinin iki yaprağının, marul-kontrol4 etiketli bitkinin bir yaprağının, marul-yosun3 etiketli bitkinin bir yaprağının, marul-pancar4 etiketli bitkinin üç yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Marul-ısırgan2 etiketli, marul-karışım1 etiketli bitkinin, marul-karışım4 etiketli, marul-pancar2 etiketli,marul-pancar3 etiketli bitkinin öldüğü gözlendi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli marul bitkilerine 80ml ekstre ve kontrol etiketli marullara 80ml su verildi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli sümbüllere 50ml ekstre, kontrol etiketli sümbüle 50ml su verildi. Sümbül-karışım bitkisinin yapraklarında sararma görülmeye başlandı. Ölçüm yapıldı. 23.12.2010 tarihinde karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli bezelyelere 50ml ekstre, kontrol etiketli bezelyelere 50ml su verildi. Bezelye-ısırgan2 etiketli bitkinin bir yaprağının, bezelye-kontrol1 etiketli bitkinin iki yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Bezelye-yosun2 etiketli bitkinin ölçüm sırasında mekanik etkiyle 6 yaprağı koparıldı. Bezelyekarışım3 etiketli bitkinin, marul-kontrol1 etiketli bitkinin, marul-yosun1 etiketli bitkinin, marul-pancar4 etiketli bitkinin öldüğü gözlendi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli marul bitkilerine 80ml ekstre, kontrol etiketli marullara 80ml su verildi Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli sümbüllere 50ml ekstre ve kontrol etiketli sümbüle 50ml su verildi. Ölçüm yapıldı. 26.12.2010 tarihinde karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli bezelyelere 50ml ekstre ve kontrol etiketli bezelyelere 50ml su verildi. Bezelye-ısırgan3 etiketli bitkinin iki yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Bezelye-karışım2 etiketli bitkinin ölçüm sırasında mekanik etkiyle 22 yaprağı koparıldı. Sümbül-karışım etiketli bitkinin öldüğü gözlendi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli marul bitkilerine 80ml ekstre, kontrol etiketli marullara 80ml su verildi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli sümbüllere 50ml su ve kontrol etiketli sümbüle 50ml su verildi. Ölçüm yapıldı. Bezelyelerin ölçümüne son verildi. 29.12.2010 tarihinde karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli marul bitkilerine 80ml ekstre, kontrol etiketli marullara 80ml su verildi. Marul-yosun2 etiketli bitkinin bir yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Marul-ısırgan etiketli bitkinin , marul-yosun4 etiketli bitkinin öldüğü gözlendi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli sümbüllere 50ml ekstre ve kontrol etiketli sümbüle 50ml su verildi. Karışım etiketli sümbülün yaprakları tamamen kurudu. Deney dışı bırakıldı. Ölçüm yapıldı. 01.01.2011 tarihinde karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli marul bitkilerine 80ml ekstre, kontrol etiketli marullara 80ml su verildi. Marul-ısırgan3 etiketli bitkinin bir yaprağının, marul-kontrol4 etiketli bitkinin bir yaprağının kuruduğu gözlemlendi. Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli sümbüllerine 50ml ekstre ve kontrol sümbüle 50ml su verildi. 04.01.2011 tarihinde Karışım etiketli, pancar etiketli, yosun etiketli, ısırgan etiketli sümbüllere 50ml ekstre ve kontrol etiketli sümbüle 50ml su verildi. Sümbül-yosun etiketli bitkinin ve sümbül-pancar etiketli bitkinin öldüğü gözlendi. Sümbüller ölçüldü ve ölçümlerine son verildi. SONUÇ VE TARTIŞMA Elde ettiğimiz bulgular birlikte değerlendirildiğinde sümbül bitkisine uygulanan ekstreler den; ısırgan otundan elde edilen ekstre diğer ekstrelere göre anlamlı bir şekilde farklılık gösterdiği gözlemlenmiştir. Hiçbir ekstrenin uygulanmadığı kontrol grubu bitkinin 1,3cm, Isırgan otundan elde edilen ekstrenin uygulandığı bitkinin 3,6cm, yosundan elde edilen eksternin uygulandığı bitki 1,5cm, pancardan elde edilen ekstrenin uygulandığı bitki 0,9cm ve yosun, ısırgan, pancar bitkilerinin karışımından elde edilen ekstrenin uygulandığı bitki 0,3cm uzadığı gözlemlenmiştir. Özellikle ısırgan otundan elde edilen ekstrenin uygulandığı sümbül bitkisinde çiçek açtıktan sonra belirgin bir büyüme görülmüştür. Resim 10‘dan da anlaşıldığı gibi, ısırgan otundan elde edilen ekstrenin çiçekleri taşıyan gövdenin uzamasında da etkisi olduğu açıkça görülmüştür. Elde ettiğimiz bulgular ısırgan otundan elde edilen ekstrenin, bezelye bitkilerinin boyca gelişimine diğer ekstrelere göre daha fazla olumlu etkide bulunduğunu göstermektedir. Isırgan otundan elde edilen ekstrenin uygulandığı bezelye bitkilerinin tamamı son ölçüm tarihine kadar yaşarken; pancar, yosun ve ısırgan otu bitkilerinin karışımından elde edilen ekstrenin uygulandığı bezelye bitkilerinin iki tanesinin yaşadığı, pancar bitkisinden elde edilen ekstrenin uygulandığı bezelye bitkilerinin birinin yaşadığı ve yosun bitkisinden elde edilen ekstrenin uygulandığı bezelye bitkilerinin tümünün öldüğü görülmüştür. Buradan; ısırgan otundan elde edilen ekstrenin bitkilerin olumsuz çevre şartlarına uyum sağlamalarına olumlu etkisinin olduğu görülmüştür. Yaprak sayısı artışına ısırgan otundan elde edilen ekstrenin diğer ekstrelere göre daha fazla etki ettiği anlaşılmaktadır( Grafik 3). Ayrıca ısırgan otundan elde edilen ekstrenin yaprakların gelişimine de diğer ekstrelere göre daha fazla etki ettiği gözlemlenmiştir. Hiçbir bezelye bitkisinin gövde çaplarında anlamlı bir farklılık görülmemiştir. Deney süresince kullandığımız bitkiler normal yetişme dönemlerinde olmadıkları için çevre şartlarına uyum sağlamakta zorlandılar. Bu nedenle Yapraklarında sararma, solma, kurumanın sıklıkla yaşandığı gözlemlendi. Marul bitkilerinde sık sık yapraklarda sararmalar ile bu yüzden yaprak boylarında kısalmalar, büzülmeler görülmektedir. Tüm bunlar göz önüne alındığında ısırgan otundan elde edilen ekstrenin marulların çap uzunluğu artışında diğer bitkilerden elde edilen ekstrelere göre daha fazla etki ettiği görülmüştür. Boy uzunluğunun artışında ısırgan otundan elde edilen ekstrenin daha fazla boy arttırıcı etkisinin olduğu, yaprak sayısının artışında ise ısırgan otu ile birlikte bu bitkilerin karışımından elde edilen ekstrenin de olumlu etki ettiği gözlenmiştir. SEDA HACISALİHOĞLU PELİN DEMİRAL www.tyfl.k12.tr

http://www.biyologlar.com/cesitli-bitkilerden-elde-edilen-cozeltilerin-sentetik-hormon-olarak-kullanilmasi

Bitki Nedir?

Canlılar dünyasının en önemli gruplarından biri bitkiler, öbürü hayvanlardır. Fotosentezle kendi besinini kendisi üretebilen, kökü, gövdesi ve yaprakları olan üstün yapılı bitkiler bu özellikleriyle hayvanlardan kolayca ayırt edilebilir. Oysa evrimin daha alt basamaklarında bitkilerle ya da hayvanlarla ortak özellikler taşıyan, ama gerçek anlamda ne bitki, ne de hayvan sayılabilen pek çok canlı vardır. Uzmanlar, sınıflandırmada büyük güçlük çıkaran bu ilkel ve basit yapılı canlıları bugün bitkiler ve hayvanlar âleminin dışında tutma eğilimindedir. Ama geleneksel sınıflandırmaya bağlı kalan bazı bilim adamları, birçok özelliğiyle bitkilere benzeyen suyo-sunları (algler) ile mantarları tallıbitkiler adıyla bugün bile bitkiler âleminden sayarlar. Oysa bu canlıların, üstün yapılı bitkilere özgü gövde, yapraklar ve iletim damarları gibi özelleşmiş dokuları yoktur; hücreleri, tal denen basit ve özelleşmemiş ipçikler ya da katmanlar halinde bir araya toplanmıştır. Buna benzer temel farklılıkları göz önüne alarak mantarları ve suyosunlarını bitkilerden ayıran yeni sınıflandırmalarda ise bu canlılar, bitki ve hayvan benzeri bütün tekhücrelileri içeren Protista âlemi içinde sınıflandırılır; hatta mantarlar ayrı bir âlem olarak kabul edilir. Canlıların sınıflandırılmasını genel çizgileriyle ansiklopedinin CANLILAR maddesinde bulabilirsiniz. Bitkilerin yüz binlerce değişik türü vardır. Bu türlerin boyutları, ancak mikroskopla görülebilen bazı yaprakyosunları gibi çok küçük bitkilerden başlayıp, California’nın kıyı sekoyaları gibi yaklaşık 90 metre boyundaki dev bitkilere kadar uzanır. Bitki türleri açısından dünyanın en zengin bölgesi olan, Kuzey Kutbu ile tropik iklim kuşağı arasındaki enlemlerde 300 bin kadar bitki türünün bulunduğu sanılmaktadır. BAŞLICA BİTKİ SINIFLARINDAN ÖRNEKLER Bitkiler yeşil renkli klorofil pigmenti içeren ve fotosentezle kendi besinini kendisi üretebilen canlılardır. Hayvanİar gibi hareket organları olmadığı için bulundukları yere bağlı olarak yaşarlar. Hücre duvarları selülozlu, bu nedenle oldukça serttir. Yaklaşık 300 bin kadar türü olan bitkiler, benzer yapısal özelliklerine göre sınıflandırılır CİĞERYOSUNLARI ve YAPRAKYOSUNLARI Sporlarla üreyen ve toprak yüzeyinde yastık gibi bir örtü oluşturan küçük, yeşil, çiçeksiz kara bitkileridir. Yaprakyosunlarının yaprakları sivri uçlu, ciğeryosunlarınınki etli ve lopludur (25.000 tür). KİBRİTOTLARI: Sporlarla üreyen, iğnemsi yaprakları ve sporkesesi başaklarıyla (strobil) dev yaprakyosunlarını andıran çiçeksiz kara bitkileridir (400 tür). ATKUYRUKLARI: İçi boydan boya oyuk, eklemli ve boğumlu gövdeleri olan bitkilerdir. Her boğumdan çıkan uzun, sivri uçlu ve dikensi yapraklar gövdeyi çepeçevre sarar. Sporlar, kozalağı andıran sporkesesi başaklarınca üretilir (30 tür). EĞRELTİOTLARI: Genellikle parçalı olan yaprakları büyüdükçe bir yelpaze gibi açılan kara bitkileridir. Sporlar yaprakların alt yüzündeki sporkeselerince üretilir (10.000 tür). AÇIKTOHUMLULAR: Meyvenin içinde saklı olmayan tohumlarla üreyen odunsu bitkilerdir. İğneyapraklılar (kozalaklılar), yalancı sagupalmiyesi ile Cycadales takımının öbür üyeleri ve mabetağacı bu gruptandır (700 tür). KAPALITOHUMLULAR: Belirgin yaprakları, gövdeleri, kökleri ve çiçekleri olan otsu ya da odunsu bitkilerdir. Kapalıtohumlular, tohum çeneklerinin (çimyapraklarının) sayısına göre iki sınıfa ayrılır. Birçeneklilerde tek bir çenek bulunur. Buğdaygiller, İkiçeneklilerin iki tane çeneği vardır. Çiçekli Bitkiler Çok kalabalık bir grup olan çiçekli bitkilerin bütün türleri birbirinden öylesine farklıdır ki, aralarından tipik bir örnek seçmek neredeyse olanaksızdır. Kökü, gövdesi, yaprakları, çiçekleri ve meyveleriyle tam bir çiçekli bitki olan düğünçiçeği gene de en iyi örnek sayılabilir. Düğünçiçeğinin birçok türü saçak köklü, bazıları şişkin yumru köklüdür. Gövdenin altından çıkarak toprakaltında yayılan beyaz saçak kökler, tüy gibi incecik uzantılarıyla topraktaki suyu emer. Toprağın üstünde dallanarak yükselen ince, uzun gövdede belirli aralıklarla yerleşmiş küçük boğum yerleri vardır. Her boğumdan bir ya da birkaç yaprak çıkar. Yaprakların koltuğundan, yani gövdeye birleştiği yerden de her zaman ya bir çiçek tomurcuğu ya da bir yan dal gelişir. Yaprakların kısa bir sapı ve genellikle parçalı, genişçe bir ayası vardır. Gövdenin ve dalların ucunda tek tek ya da küçük kümeler halinde açan sarı çiçekler bulunur. Her çiçek, yeşil renkli beş çanakyap-raktan, parlak sarı renkli beş taçyapraktan ve çok sayıda erkekorgan ile dişiorgandan oluşur. Erkekorganlardan her birinin bir ipçiği ve sarı çiçektozlarını üreten bir başçığı vardır. Çiçeğin tam ortasında, çok sayıda yeşil mey-veyaprağından (karpel) oluşan dişiorganlar bulunur. Dişiorganlardan her birinin bir tepeciği ile bir yumurtalığı vardır. Tepecik yapışkan yüzeyiyle çiçektozlarını toplar; şişkince bir bölüm olan yumurtalık ise sonradan tohuma dönüşecek olan tohumtaslağını barındırır. Çiçeklerin tepeciği genellikle boyuncuk denen ince, uzun bir bölümle yumurtalığa bağlıdır. Tozlaşmadan sonra ça-nakyapraklar, taçyapraklar ve erkekorganlar dökülürken, her birinin içinde tek bir tohum bulunan şişkin yumurtalıklar birleşerek meyveye dönüşür. Düğünçiçeğinin meyvesi elma, armut, kiraz, şeftali gibi yakından tanıdığınız meyvelerden farklıdır. Ama botanik açısından, içinde tohumu ya da tohumları barındıran olgunlaşmış her yumurtalık bir meyve sayılır. Bitkilerin ÇİÇEK, GÖVDE, KÖK, MEYVE ve YAPRAK gibi temel bölümlerini ansiklopedide ayrı birer madde olarak bulabilirsiniz. Bütün Besinlerin Kaynağı Bitkiler olmasaydı ne hayvanlar, ne de insanlar var olabilirdi. Çünkü yeşil bitkilerin, su, suda çözünmüş tuzlar ve hava gibi inorganik maddeleri, bütün öbür canlılar için gerekli olan şeker ve nişasta gibi organik bileşiklere dönüştürebilme yeteneği vardır. Bitkilerin kendi besinini ürettiği bu sürece fotosentez denir. Fotosentezde bitkiler topraktan aldıkları suyu havadan aldıkları karbon dioksit gazıyla birleştirerek şekere dönüştürürler. Bu süreç bitkilerin yalnızca yeşil bölümlerinde, özellikle yapraklarında gerçekleşir. Çünkü fotosentezde önemli rol oynayan yeşil renkli klorofil pigmenti yalnız bu bölümlerdeki hüc­relerde bulunur. Bu bireşim (sentez) için gerekli olan enerji de güneş ışığından sağlanır . Bitkiler ürettikleri şekerleri hem büyümelerini sağlayan temel besin maddesi olarak kullanır, hem de sonradan kullanmak üzere yumru köklerinde ya da tohumlarında nişasta biçiminde depolayabilirler. Ayrıca yeniden karbon, oksijen ve hidrojene aynştınlabilen bu maddeler bitki için gerekli olan enerjiyi sağlar. Üstelik, bitkilerin ürettiği şeker ve nişasta yalnız bitkilerin değil bütün hayvanların ve insanların da temel besin maddesidir. Örneğin insanların temel yiyeceği olan ekmek, nişastah buğday tohumlarının öğütülmesiyle elde edilen undan yapılır. Ayrıca, antilop gibi otçul hayvanlar bitkileri, aslan gibi etçil hayvanlar da antilopları yediği için bitkiler dolaylı ya da dolaysız olarak bütün hayvanların besin kaynağıdır. İnsanlar ise hem bitkileri, hem bitkilerden elde ettikleri yiyecekleri, hem de bitkiyle beslenen hayvanların etini yiyerek beslenir. Değişik örneklerde bu “beslenme ağlan”nı geriye doğru izlersek, ilk basamaklarda hep bitkilerin yer aldığını görürüz. Bitkilerin, zengin bir besin deposu olmanın ötesinde birçok yaran vardır. Güzel görünümleriyle doğayı süsleyen bitkiler, fotosentez sırasında karbon dioksit alıp oksijen açığa çıkardıklarından, insan ve hayvanların solunumu için bitkilerin varlığı çok önemlidir. Ayrıca kökleriyle toprağı tutarak toprak kaybını önleyen bitkilerden yakacak, kâğıt, kereste, zamk, boya, ilaç, reçine, kauçuk, bitkisel yağlar ve dokumacılığın hammaddesi olan bitkisel lifler gibi çok değerli ürünler elde edilir. Baklagiller gibi bazı bitkiler de toprağı azotça zenginleştirerek tarımsal üretimin artmasına yardımcı olur. Bitki Islahı Bitkiler her zaman insanlar için vazgeçilmez besin kaynakları olagelmiştir. Çok eskiçağlarda bitkiler doğada kendiliğinden yetişir, insanlar da yemeye elverişli bitkileri bulabilmek için durmadan göç ederlerdi. Zamanla bitki yetiştirmeyi öğrenerek yerleşik düzene geçtiler. Bugün tarımı yapılan bitkilerin hepsi yabani bitkilerden türemiştir, ama birçoğu atalarından oldukça farklıdır. Çünkü bilim adamları ve tarım üreticileri, çaprazlama ve melezleme yoluyla daha yararlı, verimli ve üstün nitelikli bitkiler elde etmeyi başarmışlardır. Örneğin yabani buğdaydan, besin değeri ve verimi daha yüksek olan, daha iri taneli pek çok buğday çeşidi geliştirilmiştir. Bitkilerin çeşitli hastalıklara ve zararlı böceklere daha dirençli duruma getirilmesini de amaçlayan bütün bu çalışmalara “bitki ıslahı” denir. Dünya nüfusunun ve yiyecek gereksiniminin giderek artmasına karşılık besin kaynaklarının hızla tükenmesi bu çalışmaların önemini ön plana çıkarmıştır. Besin değeri olmayan birçok bitki de tedavi edici özellikleri ve ilaç yapımında kullanılan hammaddeleriyle tıp açısından önem taşır. DOĞADAKİ BÜTÜN BİTKİLERİN KORUNMASI GEREKİR. ÇÜNKÜ HİÇ İLGİNİZİ ÇEKMEYEN SIRADAN BİR OT BİLE İLERİDE İNSANLIĞA ÇOK YARARLI OLABİLİR. Bitkilerin Adlandırılması ve Sınıflandırılması Bitkilerin her dilde, ilk kez ne zaman kullanıldığı bile bilinmeyen özel bir adı vardır. Akşamsefası, civanperçemi, hanımeli, güveyfe-neri, çarkıfelek, ballıbaba, aslanağzı, bektaşiüzümü, cinsaçı, kadıntuzluğu, çobançantası gibi bu güzel ve anlamlı adlar genellikle bitkinin belli bir özelliğini ve halkın düşgücünü yansıtır. Ama her bitki türünün bu yaygın adından başka, iki sözcükten oluşan Latince bir adı daha vardır. Bu iki sözcüklü adlandırma sistemini ilk kez 18. yüzyılda İsveçli botanikçi Carolus Linnaeus geliştirmiştir. 1753′te yazdığı Species Plantarum (“Bitki Türleri”) adlı başyapıtında bitkileri önce Latince “cins” adıyla, sonra o türü aynı cinsin öbür türlerinden ayırt eden değişik bir özelliğiyle adlandırmayı öneren Linnaeus bugünkü bilimsel adlandırma sisteminin öncüsü sayılır. Bitkilerin nasıl sınırlandırıldığını ve adlandırıldığını daha iyi anlayabilmek için aşağıdaki örnek yararlı olabilir. Dutun Latince adı Morus’tur. Ama bu bitkinin birçok türü vardır. Bu türleri birbirinden ayırt etmek için, meyvelerinin rengini belirten Latince sözcükler de bitkinin bilimsel adına eklenmiştir. Örneğin beyaz dutun bilimsel adı Morus alba, kara dutunki Morus nigra, mor dutunki de Morus rubra’dır. Çünkü Latince alba, nigra ve rubra sözcükleri sırasıyla beyaz, kara ve morumsu kırmızı anlamına gelir. Bütün bu bitkiler Morus cinsinin bireyleri, yani türleridir. Aralarında büyük bir benzerlik olduğu için hepsi aynı cins içinde sınıflandırılmış, ama ağacın boyu, yaprakların biçimi, meyvelerin rengi ve tadı değiştiği için ayrı birer tür olarak kabul edilmişlerdir. Öte yandan dut, incir ve ekmekağacının birçok ortak özelliği olduğu için, hepsi aynı ailenin üyeleri sayılarak dutgiller (Moraceae) familyası, yani ailesi içinde toplanmıştır. Böylece, birbirine benzer özellikleri olan bütün akraba cinsler aynı aile içinde sınıflandırılır. Örneğin buğdaygiller familyası buğday, arpa, çavdar gibi tahılları ve bazı otsu bitkileri, baklagiller familyası da bakla, bezelye, fasulye, nohut, mercimek gibi tohumu yenen sebze bitkilerini, yonca, fiğ, burçak gibi yem bitkile­rini ve yerfıstığı, soyafasulyesi gibi yağlı tohumlu bitkileri içeren çok kalabalık ve değerli bitki aileleridir.

http://www.biyologlar.com/bitki-nedir

Çeşitli Toprak Parametrelerinin Mikroorganizmalarla İlişkisi

1. Toprak nemi Yağmur suları topraktan yıkandıktan sonra toprak porları yeniden havayla dolar. Drenajı takiben toprak nemi, toprak partiküllerinin tutma kuvveti ile yerçekimi arasında oluşan denge sonucu daha stabil hale gelir. Gerek bitki gerekse mikroorganizmaların ideal nem koşullarını gösteren bu denge düzeyine tarla kapasitesi denir. Toprak kurudukça içerdiği nem, bitki ve pek çok mikroorganimanın yararlanamayacağı bir düzeye kadar azalır ki bu noktaya solma noktası denir. Mikrobiyal hücrelerin çoğu toprağın kuruması sırasında ölmektedir. Ancak bu koşullara dayanıklı olan türler ortamda kalabilmektedir. Mikroorganizmalar kuraklığa karşı farklı direnç ve tepki gösterirler. Örneğin Bacillus cereus mycoides optimum gelişmesini toprakta 20-40 µm su filmi kalınlığında yapabilmektedir. 2. Toprak Porları Toprak partikülleri arasındaki boşluklar yani porlar toplamı toprak hacminin hemen hemen yarısını kaplar. Bitki örtüsü ve toprağa yapılan uygulamalar toprağın por hacmini etkiler. Porların büyüklükleri topraktaki hayvan ve mikroorganizmaların gelişimi ve dağılımını etkiler. Por büyüklüğü bakteri ve aktinomiset’lerden ziyade mantarlar üzerinde daha çok etkilidir. Örneğin Pythium ultinum 2,7-200 µm por çapında vejetatif gelişmesini gerçekleştirebildiği halde eşeysel çoğalmasının 15 µm por çapında azaldığı gözlenmiştir. Mikroorganizmalar porlar içinde bulunduğu kadar partiküllerin birleşmesiyle oluşan toprak kümelerinin (agregatların) içinde de bulunabilir. Toprak agregatlarının (topak-küme) oluşumunda çeşitli türden mikroorganizmalar rol oynarlar. 3. Toprak Havası Mikroorganizmalar, toprak havasındaki gazların konsantrasyonlarının değişimine çok farklı tepkiler gösterirler. Bazı bakteriler kuvvetli anaerob olduklarından oksijen varlığında gelişemezler (Örnek: Clostridium botulinum). Bunun aksine Pseudomonas flourescens ve aktinomiset’lerin çoğu kuvvetli oksijenli koşulları tercih ederler. Toprak havasının bileşimi atmosferdekinden oldukça farklıdır. Bitki kökleri ve diğer canlıların O2 tüketip, CO2 üretmeleri nedeniyle toprak havası %0,17-0,25 arasında CO2 içerir. Halbuki havada bu oran %0,03’tür. Nemli topraklarda O2 difüzyonunun azalmasından dolayı mikrobiyal aktivitenin yoğunluğuna bağlı olarak kısa süreler için CO2 düzeyi %10’u aşabilir. Bir vejetasyon süresi içerisinde toprakta oluşan CO2 miktarı 12 000 kg/ha’dır. Bu miktarın 2/3 mikroorganizmaların, 1/3 ise bitki köklerinin faaliyeti sonucu oluşmaktadır. Toprak havası, su buharı ile doygun olup, ayrıca mikrobiyal aktivite sonucu oluşan amonyak, metan ve diğer uçucu maddeleri de içerir. Bunlar toprak suyunda çözünmüş halde de bulunurlar. Havalanmanın uygun olmadığı koşullarda, bitkilerin biyolojik aktiviteleri azaldığından azot ve kükürt bakterilerinin gelişimi engellenmektedir. Anaerob koşullarda yaşayan mikroorganizmaların metabolik faaliyetleri sonucu toprakta diğer canlılar için toksik nitelikli maddeler oluşmaktadır. Örneğin; karbon mineralizasyonu sonucu CO2 yanında çeşitli organik asitler (süt asidi, yağ asidi, limon asidi vs.) oluşmakta ve CH4, H2S gibi fitotoksik maddeler ortaya çıkmaktadır. Bu metabolitler ile oksijen yetmezliğinin oluşturduğu olumsuz koşullarda bitki kök gelişimi azalmakta ve buna bağlı su ve besin maddesi alımının azalmasından kaynaklanan gelişim bozuklukları ortaya çıkmaktadır. Bazı toprak mikroorganizmaları ise aerob olmalarına karşın düşük O2 basıncı düzeylerinde iyi gelişebilmektedir. Bu tür organizmalara mikroaerofil organizmalar denir. Topraklarda ortaya çıkan anaerobik koşullarda nitrat ve fosfatlar gibi yarayışlı besin maddeleri azalarak sülfitler ve 2 değerli indirgenmiş Fe gibi maddelerde artış görülür. Topraklarda aerobik ve anaerobik koşullar çok dar bir ayırım gösterir. Bazı durumlarda aerob metabolizmadan anaerob metabolizmaya dönüşüm görülür. Örneğin; aerob koşullarda topraklardaki selüloz ayrışması CO2 ve H2O oluşumu ile sonlanırken, anaerobik koşullarda asetik ve formik asit gibi organik asitler birikir. Bitkilerin kök bölgelerinde topraktaki yapısal bozulma nedeniyle ortaya çıkan anaerobik cepler çeşitli olumsuz etkiler yaratır. Bunlar; • Bitkilerdeki fizyolojik olaylarda O2 yetersizliği • Bitki gelişimini etkileyen faktörlerde değişim • Bitki kök bölgelerinde fitotoksik maddeler oluşturan patojen ve saprofit populasyonlarda değişim Toprak porları bloke olduğunda, kök çevresindeki aktif mikrobiyal metabolizma ya da bitki kalıntılarının ayrışması bu ceplerde O2 yokluğuna neden olur. Topraktaki organik maddeler, inorganik partiküller ve mikroorganizmaların etrafını sarar. Bu maddeler yapıştırıcı özellikte olduklarından mikroorganizmalar toprak strüktürünün ana oluşumcularıdır. Toprakta oluşan agregatlar ve bunların oluşturduğu por büyüklükleri toprak havalanmasında son derece önemlidir. Porların bir kısmı kapalı olduğu halde açık olanlar gaz difüzyonuna imkan sağlar. Suyun varlığı ve miktarı porlardaki faz oranını etkiler. Topraktaki suya dirençli agregatların artışı toprak biyokütlesinin artışına paralel olarak artar. Bakteri ve mantarlar bu özelliği artırırken Mucor heamalis gibi toprak mantarlarının hifleri agregasyonu önlemektedir. • Laterit: Tropik iklimlerde kırmızı renkli topraklar. Bol yağış ve sıcaklık nedeniyle SiO2 kaybolmakta, buna karşılık Al ve FeO2‘ler şiddetli buharlaşma nedeniyle üst horizonlarda birikmektedir. Bu topraklar granit ana maddesinden oluşur (Fe, Al ↑). • Podzal: İklimin soğuk ve yağışlı olduğu ve ölü örtünün asidik olduğu yetişme ortamlarında ölü örtü ayrışması güçleşir ve mineral toprak üstünde kalın bir organik madde tabakası oluşur. Bu tabakadaki humus asitleri ve organik asitlerle Fe ve AlO2’ler aşağı doğru yıkanır ve kül renkli bir horizon meydana gelir (Fe, Al ↓). Şist: Yaprak halinde parçalanan kaya. • Çernozyon: Kara topraklar. Yeterli nem ve uygun sıcaklık koşullarının humus oluşumu ve mineral ayrışmasını ilerlettiği fakat aşırı yıkanmanın olmadığı koşullarda oluşur. Düşük yağışlı çayır, step, preri bölgelerinin topraklarıdır. Tarla Kapasitesi: Toprak suyla doygun hale geldikten sonra toprak taneciklerinin yerçekimine karşı tuttuğu su miktarı. 4. Toprak Strüktürü Toprağı oluşturan kum, silt ve kil gibi inorganik bileşenlerin büyüklüğü mikroorganizmalar ve bitki kökleriyle ilişkilidir. Kül partikülleri büyüklük bakımından bakteriyel hücrelere benzemekle beraber çok daha küçük de olabilirler. İnorganik bileşikler Çapları (µm) Kum 50-200 Silt 2-50 Kil 2 Mikroorganizmalar Bakteri 0,5-1,0 Aktinomycetes 1,0-1,5 Mantar 0,3-10 Killer ve mikrobiyal hücreler arasında karşılıklı etkileşimler mevcuttur. Bakterilerin çoğunluğu ve kil mineralleri elektronegatif özellikler gösterirler. Toprak bakterileri sadece kil partikülleri ile etkileşim halindedir. Çünkü her ikisinin de üzerindeki yükler polarize olarak veya metal iyonları ile köprüler kurarak etkileşirler. Killer mikroorganizmalara yapıştıklarında onların aktiviteleri üzerine çok değişik etkiler yapar. 5. Toprak Reaksiyonu ve Mikroflora Toprak pH’sı besin iyonlarının topraktaki davranışları (çözünürlük, yarayışlılık, toksisite vd.) topraktaki enzimatik ve mikrobiyal reaksiyonların yönünü etkilemesi açısından en önemli toprak özelliğidir. Mikrobiyal sitoplazmanın pH düzeyi yaklaşık olarak nötraldir. Bu nedenle toprak mikroorganizmaları en iyi pH 7 civarında gelişme gösterirler. Ancak istisnai durumlarda mevcuttur. Örneğin Thiobacillus bakterileri pH 6 düzeyinde yaşayabilen asidofilik organizmalardır. Genel olarak toprak bakteri ve aktinomisetleri asit koşullara karşı mantarlardan az töleranslıdır. Mantarların pekçok türü podzal topraklar gibi asit koşullarda (pH 3) gelişebilir ve dominant florayı oluşturabilir. Topraklarda küçük partiküller çevresindeki pH koşulları toprağın genel pH’sından biraz farklı olabilir. Örneğin; negatif yüklü kolloidal kil partikülleri etraflarında H+ iyonları ve mikroorganizmalar tarafından salınan enzimleri adsorbe ederek toprak çözeltisinden daha düşük bir pH oluşumuna neden olurlar. Bunun terside olabilir. Örneğin; organik madde parçacıkları etrafında amonyağın tutulması nedeniyle bunların çevresinde pH artışı olabilir. 6. Toprak Sıcaklığı Toprak organizmaları güneş ışıması, toprak rengi, topoğrafya, yön, bitki örtüsü, toprak-su bilançosu gibi faktörlere bağlı olarak ortaya çıkan sıcaklık faktörü ile yakından ilgilidirler. Doğada cereyan eden bütün biyolojik, kimyasal ve fiziksel olaylar belirli enerji dönüşümleri sonucunda meydana gelir. Belirli sıcaklık derecesi özellikle biyolojik varlıkların optimum gelişmesi için gereklidir. Toprakta yaşayan bazı bakteri türlerinin aktiviteleri sıcaklıkla yakından ilgilidir. Örneğin; azot döngüsünde nitrifikasyon bakterilerinin optimal faaliyetleri 25-30 0C arasında olup, bu derecelerin 4,5-5 0C altına düşmesi ile aktiviteleri durur. Toprak faunasının da aktivitesi ve gelişmesi toprak sıcaklığıyla yakından ilgilidir. Toprak mikroorganizmaları optimum gelişme bakımından mezofil (gelişme optimumu 25-37 0C) karekterdedir (psikrofil 5 0C’nin altında, mezofil 25-37 0C, termofil 55-65 0C optimum olanlar). Ancak çok değişik tiplerine de rastlanır. Örneğin birçok topraktan termofilik organizmaları izole etmek mümkün olabildiği gibi eksterm düzeyde soğuk topraklarda mezofilik organizmalara rastlamak mümkündür. Toprak sıcaklığı mikrofloranın genel metabolik aktivitesine belirgin bir etki yapmakla beraber çoğunlukla öldürücü etki yapmaz. Toprak organizmalarının toprak profilindeki durumları ve toprak üstündeki iklim koşulların etki derecesini belirleyen faktörlerdir. Canlılar Alemi Hayvanlar Bitkiler Protistler Prokaryotlar Ökaryotlar Bakteriler Algler Mavi Algler Mantarlar Protozoa’lar Toprak Organizmaları Toprak mikroorganizmalarının tümü edafon olarak bilinir. Organizasyon niteliklerine bakılmaksızın toprak biotası aşağıdaki bölümlere ayrılabilir; • Mikrobiota: Algler, protozoa, mantar ve bakteriler. • Mezobiota: Nematod’lar, küçük arthropod’lar ve enchytroeid (saksı) kurtları, kollemboller. • Makrobiota: Yer solucanları, yumuşakçalar, büyük enchytroeid’ler ve arthropod’lar. Toprak Canlıları (Edafon) Toprak Faunası Toprak Florası Protista (Mikroorganizmalar) Çok Hücreliler Tek Hücreliler (Metazoa) (Protozoa) Yüksek Protistler Alçak Protistler (Eukaryotlar) (Prokaryotlar) Mantar Alg Bakteri Mavi ve Algler Aktinomisetler Toprak mikroorganizmaları içinde bakteri ve mantarlar en ilgi çeken organizmalardır. Bunun nedeni karasal ekosistemlerdeki enerji akışı ve besin maddesi aktarımının büyük kısmının bu organizma gruplarınca gerçekleştirilmesinden kaynaklanmaktadır. Mikroorganizmalar biyolojik organizasyonları nedeniyle bitki ve hayvanlardan ayrı bir grup halinde protista adı altında toplanmıştır. Bu grubun üyeleri tek hücreli veya sönositik (yaşam döngüleri sırasında hücresel strüktüre sahip olduğu dönemler gösteren çok çekirdekli fakat çok hücreli olmayan) veya çok hücreli olduklarında olgun dönemlerindeki bitki ve hayvan dokularının özelliklerinden farklılık gösteren canlılardır. Protista’ların Sınıflandırılması Bakteriler Bu organizmalar topraklarda sayı, faaliyet ve ekolojik etkileri bakımından en önemli grubu oluşturur. Topraktan izole edilen bakteriler iki ana grup altında toplanır; a. Yerli organizmalar (otokton, indigenous) b. Dıştan gelen organizmalar (allokton) Yerli populasyonlar komunitelerin biyokimyasal işlevlerine katılan, uzun süre metabolik aktivite göstermeksizin dirençli formlar halinde toprakta barınabilen türlerdir. Allokton türler ise komunite faaliyetlerine önemli düzeyde katılmazlar. Bu organizmalar hava hareketleri, yağış sonucu veya hayvan gübresi, atık çamurlar ve hastalıklı dokular yoluyla ortama girerler ve bir süre ortamda bulunabilirler. Hatta kısa bir süre için çoğalabilirler fakat asla önemli bir ekolojik işlevi olan dönüşüm (transformasyon) ve interaksiyon (etkileşim) göstermezler. Yerli populasyonlar arasında bulunan bazı türler, hızlı yararlanılabilen organik besin maddeleri ilave edildiği zaman hızla gelişen organizmalardır. Bu nedenle toprak uygulamalarına karşı süratle tepki verirler. Bu grup besin kaynakları azaldığı zaman, sayılarını süratle azaltırlar. Diğer bazı yerli populasyonlar ise toprağın organik maddesini, dirençli bitki dokularını ve diğer mikrobiyal hücreleri besin maddeleri daha az yararlanılabilir olduğundan bu tür organizmalar yavaş gelişirler. Bakteriler, sistematik veya taksonomik esaslara göre sınıflandıralabileceği gibi fizyolojik özelliklerine (beslenme, metabolik özellikleri, enerji kaynakları) ve hücre yapısına göre de sınıflandırılabilir. Morfolojik olarak çubuk şeklinde olanlar en yaygın olanlardır (spiral ve yuvarlak “cocci” olanların yanında). Çubuk bakterilerin bazıları uygun olmayan koşullara dirençlidir. Böyle durumlarda yaşam döngülerinin bir kısmını spor olarak geçiririler. Özellikle çubuk bakterilerinin oluşturdukları endospor bu çevre koşullarına karşı son derece dirençlidir. Bergey’e göre bakterilerin Shizomycetes sınıfına dahil edilirler. Bu sınıfın 13 ordosu bulunmasına rağmen toprakta en çok rastlananları çoğunluk 3 ordo içinde toplanır; • Pseudomonales • Eubacterioles • Myxobacteriales 1. Pseudomonales Bu grup bakterilerin bir kısmı organik besin maddelerinden yararlanmaksızın karbon gereksinimlerini CO2 özümlemesi ile sağlarlar. Bu işlevde gereken enerji inorganik bileşiklerin oksidasyonuyla sağlanır (kemoototrof veya kemolitotrof). Ototrof yaşayan nitrifikasyon bakterilerinin bir kısmı amonyağı nitrite, diğer bir kısmı da nitriti nitrata oksitleyerek enerji sağlarlar. Hydrogenomonas’lar ise molekül hidrojeni suya çevirerek, kükürt bakterileri de elementel kükürt veya kükürtlü hidrojeni sülfatlara veya sülfirik aside okside ederek yaşarlar. Bu ototrof organizmaların yanında bu ordo içinde organik maddelerin ayrışmasında rol alan Pseudomonas’lar biyokimyasal döngüde önemli bakterilerdir. Bunlar gram negatif, polar kamçılı çubuklardır. Bazı tipleri denitrifikasyonu anaerobik solunum amacı olarak kullanılır. Bu ordoda ayrıca metanı karbon kaynağı olarak kullanan Methanomonas, selülozu ayrıştıran Cellvibrio ve kemolitotrof olarak yaşayan Hydrogenomonas cinsleri sayılabilir. 2. Eubacteriales Bu ordo çok önemli toprak bakterilerini içeren familyaları kapsar. Bu familyalar içindeki en önemli cinsler; Azotobacter, Rhizobium, Agrobacterium, Chromobacterium sayılabilir. Azotobacter gram negatif, kok ya da çubuk şekilli serbest yaşayan bakteriler olup, atmosfer azotunu kullanabilirler. Rhizobium bakterileri ise simbiyoz yaşayan, aerob, sporsuz çubuk şekilli bakterilerdir. Baklagil köklerinde nodül oluşturan, havanın serbest azotundan yararlanır. Agrobacterium ise gram negatif, sporsuz, kısa çubuklar şeklinde fakültatif anaerob bakterileridir. Agrobacterium radiobacter var. tumefaciens, gal (ağaç uru) oluşturan bir tür olarak bilinir. Bu bakteri suşu Rhizobium legumiosarum bakterisi ile çok yakın bir G-C (guanin-sitozin) ilişkisi gösterir. Bu iki bakteri sadece 3-ketoglikozid üretimi reaksiyonunda birbirinden ayrılır. R. leguminosarum bu reaksiyon bakımından negatiftir. Bu grupta yer alan Chromobacterium ise gram negatif, sporsuz, kısa çubuklar şeklinde olup, fakültatif anaerob ve mor pigment oluşturan bir bakteridir. Bacillus ve Clostridium türleri de toprakta sıkça bulunan mikroorganizmalardır. Bacillus aerob veya fakültatif anaerob, endospor içeren çubuk bakterileridir. Clostridium kuvvetli anaerobik, endospor içeren, moleküler azottan yararlanabilen çubuk şekilli bir toprak mikroorganizmasıdır. Bitki döküntülerinin ayrışması bakımından pektinolitik ve selolitik türler önemli olup, Clostridium felsinum bunlara bir örnektir. Selülotik Clostridium’lar mesofil ya da termofil olarak gruplanabilirler. Her iki gruba ait üyeler selülozu hidrojen, CO2 ve organik asitlere ayrıştırırlar. Termofil türler toprakta ve ayrışan bitki dokuları üzerinde çoğunlukla bulunmamakla birlikte mesofilik türlerin asıl habitatı otçul hayvanların sindirim sistemleridir. Eubacteriales Azotobacteraceae Azotobacter chrococcum A. agilis A. indicus Rhizobiaceae Rhizobium meliloti R. leguminosarum R. phseoli R. trifoli R. lupini R. japonicum Agrobacterium Chromobacterium Achromobacteriaceae Achromobacter Flavobacterium Micrococcaceae Micrococcus Sarcina Corynebacteriaceae Corynebacterium Arthrobacter Bacillaceae Bacillus Clostridium Gram (+) ve Gram (-) Gram, Danimarkalı fiziçikci. Bakteriler zayıf alkali çözeltide hazırlanmış crystal violet ile boyanmakta ve sabitleştirici olarak iyot çözeltisi ilavesinden sonra alkolle yıkanmakta. Alkol ile rengi giden bakteriler gram (-), boyayı alıkoyanlar ise gram (+) olarak tanımlanmaktadır. Bakterilerin Gram boyama reaksiyonları, onların bazı morfolojik ve fizyolojik özellikleriyle uyum göstermektedir. Örneğin; topraktaki kokların çoğu, spor oluşturan çubuklar ve aktinomisetlerin hepsi gram (+)’dır. Buna karşılık sprillum, polar kamçılı spor oluşturmayan çubuklar gram (-)’dir. 3. Myxobacteriales Bazı myxobakteriler diğer bakterileri çözme (lyses) ve özümleme özelliği gösterirken, diğerleri saprofitiktir. Cytophaga cinsi özellikle selülozun aerob ayrışımında aktif rol oynar. Bu cins içerisinde ayrıca kitin ayrıştıran türlerde vardır. Myxobakteriler toprakta çok yaygın olup, özellikle vejetasyon, gübre, kompost ve çürümekte olan odunsu dokunun ayrışmasında etkilidirler. Bu bakteriler esnek yapılı çubuklar şeklinde olup, kayıcı hareket gösterirler. Chondrococcus, Archamgium ve Polyoungium bu grubun en yaygın örnekleridir. Nemli topraklarda büyük populasyonlar oluştururlar. Toprak Bakterileri Toprakta çok sayıda bulunan ve bakteri populasyonunun %90’nını oluşturan cinsler; Pseudomonas, Arthrobacter, Clostridium, Achromabacter, Bacillus, Micrococcus ve Flavobacterium’dur. Bakteriler toprakta genellikle yüzeyde ya da yüzeye çok yakın kısımlarda ve organik dokular (humus) üzerinde kolonize olurlar. Toprak bakterilerinin gerek yoğunluğu ve gerekse bileşimini etkileyen en önemli faktörler; a. Çevre ve toprak sıcaklığı b. Organik maddeler c. İnorganik besin elementleri d. pH e. Mevsimler f. Toprak işleme ve kültürel işlemler Toprakta mikroorganizmaların faaliyeti için belirli bir nem oranının bulunması gerekir. Her mikrorganizmanın nem oranına tepkisi farklıdır. Toprak suyunun da fazla bulunması toprak havası ve O2 düzeyini etkileyeceğinden aynen su noksanlığında olduğu gibi olumsuz etki yaratır. Bakterilerin optimal su gereksinimleri toprağın su tutma kapasitesinin %50-70’i kadardır. Toprakta su fazlalığı (drenaj bozukluğu, aşırı yağış veya sel) bakteri dağılımında azalmaya neden olur. Bu gibi durumlarda ortamda oksijen azalması aerobik mikroorganizmaların faaliyetlerini etkiler, anaerob bakteri faaliyeti artar ve topraktaki metabolik olaylar yön değiştirir. Sıcaklık, bütün biyolojik olayları etkiler. Her organizma, optimum sıcaklık isteği farklı olduğundan toprak bakterilerinde bu istekler bakımından 3 farklı grup ayırtedilebilir; • Psikrofil bakteriler: Gelişme optimumları 0-20 0C • Mezofil bakteriler: Gelişme optimumları 20-45 0C • Termofil bakteriler: Gelişme optimumları 45-65 0C Toprak ortamında organik maddeler bakterilerin gelişiminde rol oynayan en önemli faktörlerden biridir. Hem hayvansal hem de bitkisel kalıntılar heterotrof organizmalar için besin ve enerji kaynağıdır. Topraklardaki bakterinin populasyonlarının büyüklüğü içerdiği organik madde miktarıyla ilgilidir. Yeşil gübre ya da ürün kalıntılarının toprağa gömülmesi derhal mikrobiyal tepkiye neden olur. Bu tepki zaman içmerisinde azalır. pH, topraktaki H iyonu konsantrasyonu ne kadar artarsa topraktaki bakteriyel komunite büyüklüğü o kadar azalır. Asitli topraklarda yapılan kireçleme bakteri gelişimini uyarır. Genel olarak asit koşullarda mantarlar dominant florayı oluştururken alkali koşullarda bakteriyel formlar daha çok aktivite gösterir. Toprak işleme, toprağın havalanmasına, organik maddenin üst profilde dağılımına ve nem kapasitesine etki yaptığından toprak mikroorganizmalarının tip ve sayısı üzerine etki yapar. Mevsimlerin mikroflora üzerine olan etkisi iklime bağlı olarak sıcaklık ve organik madde ile ilgilidir. Toprağın dominant florası; bakteriler çeşitli şekillerde (taksonomik, morfolojik, fizyolojik) sınıflandırıldığı gibi beslenme ortamına yani maksimum gelişmeleri için gereksinimlerine göre de sınıflandırılabilir; 1. Gelişim faktörü istemeyenler 2. Bir ya da daha fazla aminoasiti gereksinenler 3. B vitaminini gereksinenler 4. Hem aminoasit hem de B vitamini isteyenler 5. Kompleks gelişim faktörüne ihtiyaç duyanlar Bakterilerin yaklaşık 9/10’u maksimum gelişim için gelişim faktörlerine gereksinim duyarlar. Bakterilerin %10’u aminoasit ve bir seri B vitaminlerine, %30’u gelişim faktörlerinin kompleks karışımına gereksinim duyarlar. Bir organizma gelişmesi için özel bir madde gereksiniyor ve bu madde ortamda bulunmadığı zaman gelişemiyorsa bu tür organizmalara oksotrof organizmalar denir. Bakteriler enerji ve karbon kaynaklarına göre de sınıflandırılabilir; • Heterotrofik veya kemoorganotrofik mikroorganizmalar: Bunlar organik besin maddelerini enerji ve karbon kaynağı olarak kullanırlar • Ototrofik veya litotrofik mikroorganizmalar: Bunlar enerjilerini güneşten (fotoototrof) ya da inorganik bileşiklerin oksidasyonundan, karbonu da CO2 özümlemesinden sağlarlar (kemoototrof, kemolitotrof). Ototrof bakteriler iki genel tip gösterirler; • Fotoototroflar (fotolitotrof): Güneş ışığından enerji sağlanır. • Kemoototroflar (kemolitotrof): Enerji inorganik maddelerin oksidasyonundan sağlanır. Bazı bakteri cinsleri fotoototrofik özellikler gösterirler. Kemoototrofi ise tarımsal ve ekonomik önemi olan sınırlı bakteri türlerince kullanılan bir beslenme şeklidir. Bazı bakteri türleri zorunlu kemoototrofik özellik gösterirken bazıları fakültatif niteliktedir ve organik karbonu da kullanabilirler. Obligat (zorunlu) kemoototroflar enerji kaynakları oldukça özel olup, sadece bir veya birkaç bileşiği kullanabilirler. Örneğin; nitrit Nitrobacter için amonyum, Nitrosomonas için bazı inorganik kükürt bileşikleri, Thiobacillus türleri için geçerli bileşiklerdir. • Nitrobacter nitriti nitrata oksitler • Nitrosomonas amonyomu nitrite oksitler • Thiobacillus inorganik kükürtlü bileşikleri sülfatlara • Thiobacillus ferrooxidans ferro demiri (+2 değerli) ferrik (+3 değerli) duruma çevirir. Heterotrof bakterilerin çoğu basit şekerleri ana karbon ve enerji kaynağı olarak kullanırlar. Heterotrof organizmaların bir grubu C gereksinimini glukoz (dekstroz) ve yağ asitleri gibi küçük organik moleküllerden sağlarken diğer bazıları kompleks besin maddeleri kullanırlar. Mikroorganizmalar arasında en çok ve en hızlı kullanılan karbon kaynağı karbonhidratlardır. Monosakkaritler özellikle heksozlar geniş ölçüde kullanılan bileşiklerdir. Mannitol ve gliserol gibi polihidrik alkollerde aktinomisetler için uygun karbon kaynaklarıdır. Aminoasitlerde mikroorganizmalar tarafından süratle kullanılan karbon kaynaklarıdır. Hidrokarbonlar Corynebacterium, Mycobacterium ve Pseudomonas gibi çeşitli bakteri gruplarınca C kaynağı olarak kullanılır. Pseudomonas ve aktinomisetler lignin gibi ayrışması zor karmaşık ve aromatik yapı içeren bileşikleri substrat olarak kullanabilirler. Ancak ligninin ayrışmasında en çok Basidiomycetesler baskın rol oynarlar. Toprakta doğal olarak kullanılmayan ve ancak insanlar tarafından ortama aktarılan peptisit ve deterjan gibi kirleticiler toprakta çeşitli bakteri ve mantar türleri tarafından bir C ve enerji kaynağı olmak üzere ayrıştırılırlar. Aktinomiset’ler Prokaryot bakteriler olup, bakterilerle mantar arasında geçiş teşkil ederler. Sistematik olarak bakterilerin Eubacteriales takımında yer alan bu organizmalar hücre yapıları bakımından bakteri özelliği göstermekle birlikte dallanmış miselli bir yapı oluştururlar. Bu prokaryotik organizmaların hücreleri gram (+) olup, 0,5-20 µm çapındadır. Çeşitli tipte spor üretirler. Toprak aktinomisetlerinin çoğu misel oluşturarak (Actinomyces cinsi hariç) gelişirler. Hiflerinin üzerinde konidia denen tek, çift veya zincirler şeklinde eşeysiz sporlar oluştururlar. Toprakta yaşayan bazı türlerinde sporlar sporangiumlar içinde üretilir. Bakteri ordosu içinde bulunmalarına rağmen bazı özellikleri bakımından mantarlara benzerler. 1. Yüksek aktinomisetlerin miselleri mantarlarda olduğu gibi yaygın bir dallanma gösterir. 2. Mantarlar gibi aktinomisetlerde hava miseli ve konidia oluştururlar. 3. Aktinomisetlerin sıvı kültürde gelişmesi, tek hücreli bakterilerin oluşturduğu gibi bulanıklılıkla sonuçlanmaz. Organizma pelley (topak) veya yumaklar meydana getirir. Buna karşılık bazı aktinomisetler hava miselleri oluşturmaz ve Mycobacterium ve Coryneform bakterilerin genel morfolojisini gösterirler. Aktinomisetlerin çoğunlukla saprofit olarak yaşarlar. Bazı türleri ise hayvan ve bitkilerde hastalık oluşturur. Bu organizmaların kolonileri bakteri kolonilerine benzerse de daha kuru, üzerleri tozlu görünümlü ve opak olmayışlarıyla ayrılır. Koloni dokusu sıkı bir küme oluşturur ve öze ile alınması zordur. Toprak aktinomisetleri beslenme bakımından geniş adaptasyonlar gösterirler. Bakterilerin ürediği ortamlarda gelişmekle birlikte daha çok alkali ortamlarda iyi gelişme gösterir. Toprak mikroorganizmalarının %10-50’sini oluşturur. Konidiosporlar kurumaya ve diğer çevre koşullarına dayanıklıdır. Aktinomisetler heterotrofik organizmalar olup, yaşamları topraktaki organik maddelere bağlıdır. C kaynağı olarak organik asit ve şekerleri (polisakkarit), lipid, protein ve alifatik hidrokarbonları kullanırlar. Birçok türü amonyum, nitrat, aminoasitler, pepton ve proteinleri azot kaynağı olarak kullanırlar. Yine birçok türü, antibiyotik dediğimiz mikrobiyal toksin metabolitleri sentezlemeleri bakımından önemlidir. Streptomycine, klortetracyline, oksitetracyline ve siklohekzimin gibi önemli antibiyotikler aktinomisetlerden elde edilmiştir. Kompleks organik bileşikleri ayrıştırabilen türleri, ayrışmayan dirençli lignin gibi kompleks yapılı bileşikleri ve doğal koşullarda ayrışmamış olan organik bileşikleri ayrıştırabilirler. Örneğin; Nocardia sentetik kimyasal maddeleri ve ağır hidrokarbonları ayrıştırabilir. Toprak aktinomisetleri tipik aerobik organizmalardır. Nemli koşullardan ziyade kuru topraklarda daha yaygındır. Bunun yanında çayır koşullarında da aktif florayı oluşturur. Taksonomi Ordo: ACTINOMYCETALES Fam: Actinomycetaceae Actinomyces, Agromyces, Arachnia, Bacterionema, Bifidobacterium, Rothia, Fam: Actinoplanaceae Actinoplanes, Ampullariella, Dactylosporangium, Planobispora, Planomonospora, Spirillospora, Streptosporangium Fam: Dermatophilaceae Dermatophilus, Gleodermatophilus Fam: Frankiaceae Frankia Fam: Micromonosporaceae Micromonosporaceae Fam: Mycobacteriaceae Mycobacterium, Mycococcus Fam: Nocardiaceae Nocardia, Micropolyspora, Mycobacterium Fam: Streptomycetaceae Streptomyces, Microellobosporia, Streptoventiculum Fam: Thermomonosporaceae Actinomadura, Microbispora, Saccharomonospora, Thermomonospora Aktivite ve İşlevleri Heterotrofik organizmalar oldukları için basit ve kompleks karbon kaynaklarından yararlanabilirler. Streptomisetler kitini ayrıştırır. Kitin ayrıca Micromonospora tarafından da ayrıştırılır. Bu cins aynı zamanda selüloz, glikozid ve hemiselülozun ayrışmasında da etkilerdir. Nocardia ise parafinler, fenoller, steroidler ve pirimidinlerin ayrışmasında işlev görür. Streptomycetes’lerden pekçok tür hücre dışına enzim salgılayarak bakterileri çözerler (lysis). Aktinomiset’lerin çoğu mezofil (25-30 0C) olup, çok yaygın olmayan termofil formlar 55-60 0C arasında aktiftirler. Termofilik alanlar, toprak, hayvan gübresi ve kompost yığınlarında bulunur. Toprak Ekosistemindeki İşlevleri 1. Topraktaki dirençli bitki ve hayvan dokularının ayrıştırılması 2. Bitki dokuları ve yaprak döküntülerinin çeşitli formlara dönüştürülmesiyle humus oluşumu 3. Yeşil gübrelerin kompost ve hayvan gübresi yığınlarının olgunlaşması ve transformayonu 4. Toprak kökenli bitki hastalıklarının oluşması. Örneğin; patates uyuzu ve leke hastalığı (S. scabies, S. ipomoeae) 5. Bazı insan ve hayvan enfeksiyonları. Örnek; Nocardia asteroides, N. otitidis-caviarum) 6. Mikrobiyal antopomizm ve toprak komunitelerinin düzenlenmesinde antagonistik etki ile kontrol sağlama. Bu rolleri antibiyotik ve enzim üretme kapasiteleri ile ilgili olup, mantar ve bakterinin çözünmesi veya gelişminin baskı altına alınmasında etken olur. Aktinomisetleri Etkileyen Çevre Faktörleri a. Organik maddece zengin topraklarda iyi geliştikleri için toprağa organik madde ilavesi bunları kuvvetle uyarır. b. Düşük pH derecelerine toleranslı değildir. pH sınırları 6,5-8 arasında değişir. pH sınırları birçok tür için sınırlayıcıdır. c. Aerob organizmalar oldukları için su ile doygun koşullarda ya da %85-100 su tutma kapasitesine sahip topraklarda zayıf gelişirler. d. Sıcaklığın 5 0C’den 27 0C’ye doğru artışıyla gelişmeleri hızlanır. 28-37 0C’lerde optimuma ulaşır. Bu mezofilik formlar dışında 55-65 0C’de aktif olan termofilik formları da mevcuttur. 30-65 0C arasında faaliyet gösteren fakültatif termofil formlara da rastlanmaktadır. Yüksek Protistler Ökaryotik hücre yapısına sahip organizmalardır. Mevcudiyetine bağlı olarak yüksek protistler fotosentetik algler ve protozoalar ile mantarlar şeklinde sınıflandırılırlar. Mantar ve protozoalar kemotrofik organizmalar olup, yaşam işlevleri için kimyasal enerji kaynaklarına bağımlıdırlar. Mantarlar İyi havalanan işlenmiş topraklarda mantarlar toplam mikrobiyal porotoplazmanın büyük bir kısmını oluştururlar. Bu organizmalar özellikle çalılık ve orman topraklarının organik katmanında aktif olup, dominant mikroorganizma durumundadırlar. Özellikle asit karakterli topraklarda mantarlar organik madde ayrışmasının ana unsurlarıdır. Mantarlar hif denilen mikroskobik dallanmış flamentlerden oluşur ve hifler bir araya gelerek miselleri teşkil ederler. Ancak mantarların hepsi hifli olmayabilir. Çünkü maya olarak bilinen grup üyeleri küresel veya elips şekilli hücrelerden oluşurlar. Mantar hifleri çeşitli eşeysiz sporları oluşturduğu gibi miseller yaşlandığında ya da çevre koşulları uygun olmadığında birçok mantar çekirdek bölünmesiyle oluşan sporlar aracılığıyla eşeysel olarak da üreyebilirler. Filamentli mantarlar arasında eşysiz üremenin en yaygın yöntemi hiflerin bölünmesidir. Bölünen her parça uygun çevre koşullarında bir birey oluşturma yeteneğindedir. Bazı mantarlar uygunsuz çevre koşularına tepki olarak spor benzeri yapılar oluştururlar. Bunlara arthrospor ya da oidia denir. Ancak mantarların en önemli eşeysiz üreme yöntemi spor oluşmu iledir. Eşeysiz sporlar 2 şekilde oluşturulur; • Ya sporangiumdenilen keseler içinde (ki burada oluşan sporlara sporangiospor denir.) • Ya da doğrudan misel üzerinde konidiumlar şeklinde oluşur. Konidiumlar hareketli olmadığı halde sprangiosporlar bazı türlerde kamçılıdır. Eşysiz sporlara ilave olarak miseller olumsuz koşullara karşı bazı dirençli yapılar oluştururlar. Örneğin; spor veya hif hücrelerinin etrafında koruyucu bir duvar oluşumu görülen chlamydosporlar, küresel bir hif kütlesi halinde sclerotium, çok sayıda hifin agregasyonu ile oluşan rhizomorf yapılar. Toprak mantarları ya toprak yüzeyini örten döküntü katmanında ya da toprakta yaşayan mantar olarak ekolojik dağılım gösterirler. Aslında bitki döküntü katmanında yaşayan mantar türlerinin önemli bir kısmı bitki üzerinde yaşayan formlardır. Bitki Üzerindeki Mantarlar Bitkiler daha tohum halinde iken bir mikrofloraya sahiptirler. Tohum kabuklarına tutunan mantarlar bazı potansiyel patojenleri içerebilir. Bezelye köklerinden 40’dan fazla farklı mantar izole edilmiştir. Örneğin; Phytium, Fusarium, Gliocladium, Mortierella. Bazı mantarlar bitkilerin yaprak dokusu üzerinde kolonize olup, dökülme ile birlikte toprağın döküntü katmanına geçerler. Örneğin Cladosporium sp., Alternaria alternata, Botrytis cinerea. Gönderi: Zahide

http://www.biyologlar.com/cesitli-toprak-parametrelerinin-mikroorganizmalarla-iliskisi

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

YARDIMCI GENİTAL BEZLER

Testislerin duktus sistemleri ile ilişkili olan bezler seminal vesiküller, prostat ve bulbouretral bezlerdir (Cowper bezleri). Seminal Vesiküller Seminal veziküller, ampullar bölgede mezonefrik (Wolffian) kanalın evaginasyonuyla gelişir. Prostat bezinin posteriorunda yerleşim gösteren seminal vesiküllerin her biri duktus deferensin sonlanma kısmı olan ampullar bölgeye paralel seyreden, kıvrıntılı, ince, uzun bir divertikülümdür. Vesikülün alt kısmı dar, düz bir duktus haline gelerek duktus deferensle birleşip ejekulator duktusu oluşturur. Seminal vesikül duvarı; 1- Pek çok elastik lifleri içeren adventisya adındaki dış bağ dokusu tabakasından, 2- İçte sirküler ve dışta longitidünal düzenlenme gösteren duktus deferensinkinden daha ince olan orta düz kas tabakasından ve 3- Bariz şekilde katlantılar gösteren mukozadan meydana gelmiştir. Mukozanın uzun primer katlantılarının kendileri de sekonder ve tersiyer katlantılar vermek üzere dallanma gösterirler. Son katlantılar lümen içerisine doğru uzanır ve sıklıkla birbirleri ile birleşir. Neticede lümende büyüklükleri değişen çok sayıda bölmeler oluşur. Her ne kadar kesitte bu bölmeler izole halde görülürse de hepsi de lümen ile irtibattadır. Lamina propria damarlardan zengin çok sayıda elastik lifler içeren gevşek bağ dukusu yapısındadır. Epitel tipik olarak pek çok varyasyonlar gösterir. Psödostratifiye prizmatik epiteli uzun silyasız priamatik hücreler ve bazal laminaya yerleşmiş kısa kübik hücrelerden oluşur. Epitelin yüksekliği salgılama evresine, yaşa ve diğer etkenlere bağlı olarak değişkenlik gösterir. Epiteli oluşturan hücreler salgı granüllerini ve sarı bir pigmenti içerir. Sarımsı renkte, yapışkan bir sıvı olan salgı maddesi kesitlerde lümen içinde oldukça asidofil bir koagulum şeklinde görülür. Sekresyon globülin, askorbik asit, fruktoz ve prostoglandinlerden oluşan çok sayıda madde içermektedir. Fruktoz spermatozoonların beslenmesinde önemlidir ve prostoglandinler dişi üreme sistemi üzerine direkt bir etkiyle fertilizasyonu kolaylaştırabilir. Seminal vezikülün sekresyonu ve morfolojisi testosteron hormonunun kontrolü altındadır, kastrasyonu takiben involusyon ve bezin salgılamasında kayıp görülür. Bu durumlar testosteron verildiğinde tam olarak düzelir. Seminal vesiküller seminal sıvının yapışkan kısmının salgılanmasından ve depolanmasından sorumlu olan bir bezdir. Seminal vesiküller içerisinde ölümden sonra bir miktar spermatozoon görülebilir; bunlar muhtemelen geriye doğru akış ile buraya gelmişlerdir, seminal vesiküller gerçekte spermatozoonların depo edildikleri bir yer değildir. Prostat Prostat uretrayı idrar kesesinden ayrıldığı yerde çevreler. Sayıları 15 ila 30 arasında değişen boşaltıcı duktuslar aracılığı ile prostatik uretraya drene olan 30-50 kadar bileşik tübüloalveolar bezlerin bir araya gelmesi ile oluşur. Bezler 3 konsantrik tabaka şeklinde düzenlenmiştir. Mukozal, submukozal ve periferal bezler. Mukozal bezler direkt uretraya direne olurken submukozal ve periferal bezler prostatik sinuslara drene olurlar. Yetişkin prostat parankiması anatomik ve klinik açıdan 4 kısımdan oluşur; • Sentral (merkezi) zon: Ejakulator duktusu sarar, bez dokusunun %25’ini içerir. Prostatın karsinom ve inflamasyona dirençli bölgesidir. Son çalışmalarda, bu zonun embriyolojik açıdan gelişen prostata mezonefrik duktusun inklüzyonuyla meydana geldiği ileri sürülmüştür. • Periferal zon: Prostat bez dokusunun %70’ini içerir. Merkezi zonu sarar ve bezin posterior ve lateralini işgal eder. Prostatik karsinomların ve inflamasyonların çoğu bu zonda gelişir. • Transitional zon: Prostatik üretrayı sarar, prostatik bez dokusunun %5’ini ve mukozal bezleri içerir. Yaşlılıkta bu bölgedeki parankim hücreleri hiperplaziye uğrar ve epitel hücrelerinde nodular kitleler oluşur. Dolayısıyla gelişen bu noduller prostatik üretraya baskı yaparak ürinasyonu zorlaştırır. Bu durum benign prostatik hiperplazia (BPH) olarak bilinir. • Periüretral zon: Mukozal ve submukozal bezleri içerir. BPH’nin ileri aşamasında bu zonda patolojik büyüme izlenir. Bu büyüme üretral basınca neden olur ve mesaneden ürin sızması gerçekleşir. Bütün bez biraz düz kas lifleri içeren fibroelastik bir kapsül ile sarılıdır. Kapsül içinde yaygın bir ven ağı bulunur. Bezin bileşenleri fazla miktardaki dens stroma içerisine gömülüdür. Stroma periferde kapsül ile devam eder. Fibroelastik stroma içerisinde ayrıca pek çok miktarda düz kas lifleri de bulunur. Bu kas lifleri ejekülasyon sırasında kasılarak prostat salgısının boşalmasını sağlarlar. Salgı alveolleri ve tübülleri oldukça düzensiz olup, büyüklük ve şekil bakımından da oldukça farlılık gösterir. Sıklıkla dallanma gösterirler. Alveoller ve tübüller geniş bir lümene sahiptir. Bariz bir bazal lamina yoktur ve epitel oldukça katlantılı olup, kübik ya da psödostratifiye tiptedir. Sitoplazmada çok miktarda salgı granülleri lizozomlar ve lipid damlacıkları görülür. Duktuslar da düzensiz lümene sahiptir ve daha küçük salgı tübüllerini andırırlar. Seminal vesiküller gibi prostat bezinin gelişimi ve fonksiyonel aktivitesi de testosterona bağlıdır. Prostat salgısı ince kıvamlı sütümsü bir sıvı olup hafifçe asidiktir. Özellikle fibrinolizin olmak üzere proteolitik enzimlerden zengindir. Fibrinolizin semenin pıhtılaşmasına engel olur. Fazla miktarda prostatik asit fosfataz (PAF) içerir. Prostatik karsinomlarda sıklıkla bu enzim salımınında artma olur ve enzimin kandaki konsantrasyonu artır. Boyanmış kesitlerde salgı asidofil, granüler yığın şeklinde izlenir. Ayrıca sitrik asit ve serin proteaz olan prostat spesifik antijen (PSA) de salgılarlar. Prostat kanseri durumunda serum PSA konsantrasyonu artar. Salgı içerisinde sıklıkla sferikal veya ovoid şekilli sert prostatik cisimcikler görülür. Yoğunlaşmış salgılar olan bu cisimcikler kalsifiye olabilirler ve prostat taşları (corpora amylacea) olarak bilinirler. Prostatın bez epiteli testosteron ve adrenal androgenler gibi seks hormonlarından etkilenir. Bu hormonlar salgı hücrelerine girerler ve 5ɑ-redüktaz ile dihidrotestosterona dönüştürülürler. DHT, testosterondan 30 kat daha etkilidir. DHT, prostatik epitelin normal gelişim ve proliferasyonunu stimüle eder. Prostat kesitinde, düz kas ile çevrili tübüloalveolar bezleri döşeyen kübik-prizmatik epitel ve bu bezlerin lümenindeki prostat taşları (corpora amylacea) izlenmektedir. H&E. Bulbouretral Bezler (Cowper Bezleri) Bulbouretral bezler, her biri bir bezelye büyüklüğünde olan bir çift organ olup, membranöz uretranın arkasında, bağ dokusu içerisinde yerleşim gösterir. her biri bileşik tübüloalveolar bir bezdir ve uzun duktusları penil uretranın proksimal kısmına drene olur. Bulbouretral bezler ince bir bağ dokusu kapsülü ile sarılmıştır, bunun dışında çizgili kas lifleri yer alır. Septumlar bez içerisine sokularak organı lobüllere böler. Bağ dokusundan oluşan septumların yapısında pek çok miktarda elastik lifler, çizgili kas lifleri ve düz kas lifleri bulunur. Bezlerin son salgılayıcı kısımları alveolar, sakkular ya da tübüler olabilir. Epitelde kübik veya prizmatik olmak üzere farklılık gösterir. Çekirdekler bazalde yerleşmiştir. Salgı duktusları uretradakine benzer şekilde psödostratifiye epitel ile döşelidir ve epitelde yamalar şeklinde müköz hücreler bulunabilir. Bezler sirküler düzenlenmiş düz kas liflerinden oluşan bir tabaka ile sarılmıştır, bu tabaka bütünlük göstermez. Salgı berrak, yapışkan ve müközdür, galaktoz, galaktozamin, galakturonik asit, sialik asit ve metilpentozdan zengindir. Erotik stimülasyona bağlı olarak salgı boşalır ve penil üretranın lubrikasyonunda görev alır. Penis Penis ürin ve seminal sıvının dışarı atıldığı ve kopulasyonun sağlandığı ortak bir organdır. Silindir şeklinde 3 erektil dokudan meydana gelmiştir: 1-Korpora kavernoza, bir çift olup dorsalde yerleşirler, 2- Korpus spongiozum tek olup ventralde yerleşim gösterir. Kavernöz üretrayı sarar. Bir çift olan korpora kavernosa penis birbirlerinden proksimalde ayrılmışlardır fakat pubik açının altında birleşirler ve ileriye doğru beraberce seyrederler. Glans penis ile pektiniform septum adını alan ortak median duvar aracılığı ile bağlantılıdır. Korpora kavernosanın altındaki derin oluk korpus spongiosum tarafından işgal edilmiştir. Bu oluşum glans penis adını alan fincan şeklindeki bir genişleme ile sonlanır. Glans penis, penisin koni şeklindeki uç kısmındaki şapkayı oluşturur. Bu üç silindirik erektil doku subkutanöz doku ile sarılmıştır. Subkutanöz doku yağdan yoksundur fakat proksimalde skrotumun dartos tabakası ile devam eden pek çok düz kas lifleri içerir. Organı örten deri ince ve naziktir, penisin uç kısmında katlantı vererek glans penisi örter. Bu katlantıya prepuce denir. Prepuce iç yüzeyi penisle ilgili olarak nemli ve nonkeratinizedir. Glansın epiteli hemen altındaki fibröz dokuya sıkıca yapışmıştır. Penis derisinde küçük ter bezleri ve kıl follikülleri ile ilgisi olmayan birkaç sebasöz bez bulunur. Penisin distal kısmında kıl follikülleri görülmez. Glans üzerinde ve prepucenin iç yüzeyinde modifiye sebasöz bezler (Tyson bezleri) bulunur. Her bir silindirik korpus kavernosum penis tubika albuginea adındaki kalın fibröz bir kılıf ile sarılmıştır. Kılıfın kollajen lifleri 2 tabaka halinde düzenlenmiştir; dışta longitidünal ve içte de sirküler. Her iki silindirin ortak pektiniform septumu pek çok sayıdaki yarığa benzer açıklıklar ile delinmiştir, bu açıklıklar aracılığı ile her iki taraftaki kavernöz boşluklar birbirleri ile irtibat temin eder. Fibröz kılıf ile devam eden trabekülalar kollajen, elastik ve düz kas liflerinden oluşmuştur ve dens internal çerçeveyi meydana getirir. Çerçeve arasındaki boşluklar kan sinuslarını oluşturur ve ince yassı endotel ile döşelidir. Bu boşluklar helicine arterlerden köken alan kan ile doludurlar. Trabekülaların düzenlenmesine bağlı olarak kavernöz boşluklar her bir silindirin merkezi kısmında en geniştir ve perifere doğru aşamalı olarak küçülürler. Korpus spongiosumun tunika albugineası korpora kavernosa penisinkine oranla çok daha incedir ve pek çok elastik lifleri ve düz kas liflerini içerir. Trabekülalar bir çift korporanın trabekülalarına oranla daha incedir ve daha elastiktir. Kavernöz boşluklar küçüktür, hemen hemen üniform büyüklüğe sahiptir ve uretranın etrafındaki küçük venöz boşluklara dönüşürler.

http://www.biyologlar.com/yardimci-genital-bezler

Bitkiler ve Latince İsimleri

A Abaka - Musa textilis. (Bitki türü) Abanoz - Diospyros ebenum. (Bitki türleri) Acı bakla - Lupinus. (Bitki cinsi) Acı yonca - Menyanthes trifoliata. (Bitki türü) Acur - Cucumis flexuosus. (Bitki türü) Açelya - Pentanthera - Tsutsusi. (Bitki türleri) Açık tohumlular - Gymnospermae. (Bitki grubu) Ada çayı - Salvia. (Bitki cinsi) Adam otu - Mandragora. (Bitki cinsi) Ada soğanı - Scilla maritima. (Bitki türü) Adi kızılağaç - Alnus glutinosa. (Bitki türü) Afrika bamyası - Hibiscus sabdariffa. (Bitki cinsi) Afrika menekşesi - Saintpaulia. (Bitki cinsi) Ağaç hatmi - Hibiscus syriacus. (Bitki türü) Ağaç kavunu - Citrus medica. (Bitki türü) Ahududu - Rubus idaeus. (Bitki türü) Akasma - Clematis. (Bitki cinsi) Akasya - Acacia. (Bitki cinsi) Akçaağaç - Acer. (Bitki cinsi) Akçaağaçgiller - Aceraceae. (Bitki familyası) Akçakesme - Phillyrea. (Bitki cinsi) Akdeniz servisi - Cupressus. (Bitki cinsi) Akuba - Aucuba. (Bitki cinsi) Alfa - Stipa tenacissima. (Bitki cinsi) Alıç - Crataegus. (Bitki cinsi) Anadolu kestanesi - Castanea sativa. (Ağaç türü) Andız - Juniperus drupacea. (Ağaç türü) Ardıç - Juniperus. (Ağaç cinsi) Armut - Pyrus. (Bitki cinsi) Arpa - Hordeum. (Bitki cinsi) At kestanesi - Aesculus. (Bitki türü) Atlas sediri - Cedrus atlantica. (Ağaç türü) Avrupa göknarı - Abies alba. (Ağaç türü) Ayva - Cydonia oblonga. (Bitki türü) Ayçiçeği - Helianthus annuus. (Bitki türü) Avokado - Persea americana. (Ağaç türü) B Badem - Prunus dulcis. (Bitki türü) Baklagiller - Fabaceae. (Bitki familyası) Baldırıkara - Adiantum. (Bitki cinsi) Bambu - Bambuseae. (Bitki cinsi) Bamya - Abelmoschus esculentus. (Bitki türü) Bezelye - Pisum sativum. (Bitki türü) Boğanotu - Aconitum variegatum. (Bitki türü) Böğürtlen - Rubus. (Bitki cinsi) Brokoli - Brassica oleracea italica. (Bitki türü) Brüksel lahanası - Brassica oleracea Gemmifera. (Bitki türü) Buğday - Triticum. (Bitki cinsi) C Ceviz - Juglans. (Ağaç cinsi) Cezayir menekşesi - Vinca major. (Bitki türü) Ciğer otu - Pulmonaria officinalis. (Bitki türü) Ç Çadırkuşağı - Dorema ammoniacum. (Bitki türü) Çakal eriği - Prunus spinosa. (Bitki türü) Çam - Pinus. (Ağaç cinsi) Çamgiller - Pinaceae. (Ağaç familyası) Çarkıfelek - Passiflora incarnata. (Bitki türü) Çavdar - Secale. (Bitki cinsi) Çavdar mahmuzu - Claviceps purpurea. (Bitki türü) Çay - Camellia sinensis. (Bitki türü) Çayır düğmesi - Sanguisorba officinalis. (Bitki türü) Çayır papatyası - Bellis. (Bitki cinsi) Çınar - Platanus. (Ağaç cinsi) Çınargiller - Platanaceae. (Ağaç familyası) Çınar yapraklı akçaağaç - Acer platanoides. (Ağaç türü) Çiğdem - Crocus. (Bitki cinsi) Çilek - Fragaria. (Bitki cinsi) Çitlenbik - Celtis. (Bitki cinsi) Çivit otu - İsatis tinctoria. (Bitki türü) Çoban çantası - Thlaspi bursa pasturis. (Bitki türü) Çoban gülü - Anthyllis vulneraria. (Bitki türü) Çoban püskülü - Ilex. (Bitki cinsi) Çörek otu - Nigella sativa. (Bitki türü) Çuha çiçeği - Primula. (Bitki cinsi) D Dağ çamı - Pinus mugo. (Ağaç türü) Dağ muşmulası - Cotoneaster. (Ağaç cinsi) Damkoruğu - Sedum. (Bitki cinsi) Defne - Laurus nobilis. (Ağaç türü) Demirhindi - Tamarindus indica. (Bitki türü Dere otu - Anethum graveolens. (Bitki türü) Devedikeni - (Bitki türleri) Dişbudak - Fraxinus. (Ağaç cinsi) Doğu kayını - Fagus orientalis. (Ağaç türü) Doğu ladini - Picea orientalis. (Ağaç türü) Doğu Karadeniz göknarı - Abies nordmanniana. (Ağaç türü) Doğu Karadeniz meşesi - Quercus pontica. (Ağaç türü) Domates - Solanum lycopersicum. (Bitki türü) Dut - Morus. (Ağaç cinsi) Dutgiller - Moraceae. (Ağaç familyası) E Ekmek ağacı - Artocarpus altilis. (Ağaç türü) Elma - Malus domestica. (Ağaç türü) Enginar - Cynara scolymus. (sebze türü) Erik - Prunus domestica. (Ağaç türü) F Fasulye - Phaseolus vulgaris. (Bitki türü) Fesleğen - Ocimum basilicum. (Bitki türü) Fındık - Corylus. (Ağaç cinsi) Frenk asması - Cissus. (Bitki cinsi) Frenk inciri - Opuntia ficus-indica. (Bitki türü) Frenk maydanozu - Anthriscus cerefolium. (Bitki türü) Frenk menekşesi - Hesperis matronalis. (Bitki türü) Frenk salatası - bak → Hindiba. Frezya - Freesia. (Bitki cinsi) Frenk üzümü - Ribes nigrum. (Bitki türü) Funda - Erica. (Bitki cinsi) Fundagiller - Ericaceae. (Bitki familyası) G Gardenya - Gardenia. (Bitki cinsi) Gazelboynuzu - Lotus corniculatus. (Bitki türü) Gazel otu - Dictamnus albus. (Bitki türü) Gebre otu - Capparis spinosa. (Bitki türü) Gebreotugiller - Capparaceae. (Bitki familyası) Gecesefası - bak → Akşamsefası. (Bitki türü) Gelincik - Papaver rhoeas. (Bitki türü) Gelincikgiller - Papaveraceae. (Bitki familyası) Geven - Astragalus. (Bitki cinsi) Geyikboynuzu - Platycerium. (Eğrelti cinsi) Gıvışgan otu - Silene vulgaris. (Bitki türü) Gilaburu - Viburnum opulus. (Bitki türü) Ginseng - Panax. (Bitki cinsi) Glayöl - Gladiolus. (Bitki cinsi) Gloksinya - Sinningia. (Bitki cinsi) Göknar - Abies. (Ağaç cinsi) Gölevez - Colocasia esculenta. (Bitki türü) Gözlük otu - Euphraia rostkovina . (Bitki türü) Gözyaşı otu - Coix lacryma-jobi. (Bitki türü) Greyfurt - Citrus x paradisi. (Ağaç türü) Gül - Rosa. (Bitki cinsi) Gülgiller - Rosaceae. (Bitki familyası) Gülhatmi - Alcea rosea. (Bitki türü) Gürgen - Carpinus. (Ağaç cinsi) H Halep çamı - Pinus halepensis. (Ağaç türü) Hanımeli - Lonicera. (Bitki cinsi) Hardal - (Bitki türleri) Hasekiküpesi - **uilegia vulgaris. (Bitki türü) Haşhaş - Papaver somniferum. (Bitki türü) Havaciva otu - Alkanna tinctoria. (Bitki türü) Havuç - Daucus carota. (Bitki türü) Hıyar - Cucumis sativus. (Bitki türü) Himalaya sediri - Cedrus deodora. (Ağaç türü) Hurma - Phoenix daetylifera. (Bitki türü) I Ihlamur - Tilia. (Ağaç cinsi) Ilgın - Tamarix. (Bitki cinsi) Isırgan - Urtica. (Bitki cinsi) Ispanak - Spinacia oleracea. (Bitki türü) Itır - Pelergonium graveolens. (Bitki türü) İ İğde - Elaeagnus. (Ağaç cinsi) İncir - Ficus carica. (Ağaç türü) İpek otu - Asclepias syriaca. (Bitki türü) İrmikkökü - Collinsonia canadensis. (Bitki türü) J Japon akçaağacı - Acer palmatum. (Ağaç türü) K Kabak - Cucurbita. (Bitki cinsi) Kafur ağacı - Cinnamomum camphora. (Ağaç türü) Kahve - Coffea. (Ağaç cinsi) Kakao - Theobroma cacao. (Bitki türü) Kanarya otu - Senecio. (Bitki cinsi) Kara kavak - Populus nigra. (Ağaç türü) Karaağaç - Ulmus. (Ağaç cinsi) Karaağaçgiller - Ulmaceae. (Ağaç familyası) Karaçam - Pinus nigra. (Ağaç türü) Kara dut - Morus nigra. (Ağaç türü) Karanfil - Dianthus petraeus. (Bitki türü) Karanfil (Baharat) - Syzygium aromaticum. (Ağaç türü) Karayemiş - Prunus laurocerasus. (Ağaç türü) Karnabahar - Brassica oleracea. (Bitki türü) Karpuz - Citrullus lanatus. (Bitki türü) Katalpa - Catalpa. (Ağaç türü) Katran ardıcı - Juniperus oxycedrus. (Ağaç türü) Kavak - Populus. (Ağaç cinsi) Kavun - Cucumis melo. (Bitki türü) Kayın - Fagus. (Ağaç cinsi) Kayısı - Prunus armeniaca. (Ağaç türü) Kazdağı göknarı - equi-trojani. (Ağaç türü) Keçiboynuzu - Ceratonia siliqua. (Ağaç türü) Kestane - Castanea. (Ağaç cinsi) Kıbrıs sediri - Cedrus brevifolia. (Ağaç türü) Kızılcık - Cornus mas. (Bitki türü) Kızılçam - Pinus brutia. (Ağaç türü) Kiraz - Prunus avium. (Ağaç cinsi) Kivi - Actinidia . (Bitki türü) Koca yemiş - Arbutus unedo . (Bitki türü) Kökboyasıgiller - Rubiaceae. (Bitki familyası) Krizantem - Chrysanthemum. (Bitki türü) Kuşburnu - Rosa canina. (Bitki türü) L Ladin - Picea. (Ağaç cinsi) Lahana - Brassica oleracea. (Bitki türü) Limon - Citrus × limon. (Ağaç türü) Londra çınarı - Platanus x acerifolia. (Ağaç türü) Lübnan sediri - Cedrus libani. (Ağaç türü) M Mabet ağacı - Ginkgo biloba. (Ağaç türü) Madımak - Polygonum cognatum. (Bitki türü) Malta eriği - Eriobotrya japonica. (Ağaç türü) Mamut ağacı - Sequoiadendron giganteum. (Ağaç türü) Mamey - Mammea americana. (Ağaç türü) Mandalina - (Ağaç türleri) Mango - Mangifera indica. (Ağaç türü) Manisa lalesi - (bak-> Dağ lalesi) Manolya - Magnolia. (Ağaç cinsi) Manolyagiller - Magnoliaceae. (Ağaç familyası) Mantar ağacı - Phellodendron. (Ağaç cinsi) Manyok - Manihot esculenta. (Bitki türü) Maranta - Maranta leuconeura. (Bitki türü) Maydanoz - Petroselinum sativum. (Bitki türü) Maydanozgiller - Apiaceae. (Bitki familyası) Mazı - Thuja. (Ağaç cinsi) Medine çiçeği - Gomphrena globosa. (Bitki türü) Melek otu - Angelica archangelica. (Bitki türü) Melez - Larix. (Ağaç cinsi) Meşe - Quercus. (Ağaç cinsi) Mısır - Zea mays. (Bitki türü) Monteri çamı - Pinus radiata. (Ağaç türü) Muz - Musa. (Ağaç cinsi) N Nane - Mentha x piperita. (Bitki türü) Nar - Punica granatum. (Ağaç türü) Nergis - Narcissus. (Bitki cinsi) Nilüfer - Nymphaea alba. (Bitki türü) O Oğulotu - Melissa offincinalis. (Bitki türü) Okaliptüs - Eucalyptus. (Ağaç cinsi) Ortanca - Hydrangea hortensia. (Bitki türü) Ortosifon - Orthosiphon aristatus. (Bitki türü) Ö Ödağacı - **uilegia agallocha. (Bitki türü) Ökseotu - Viscum album. (Bitki türü) Öksürükotu - Tussillago farfara ssp. Typica. (Bitki türü) **mezdiken - Ruscus aculeatus. (Bitki türü) P Pamuk - Gossypium hirsitum. (Bitki türü) Pancar - Beta vulgaris. (Bitki türü) Papatya - Asteraceae. (Bitki familyası) Papaya - Carica papaya. (Bitki türü) Patates - Solanum tuberosum. (Bitki türü) Patlıcan - Solanum melongena. (Bitki türü) Pırasa - Allium ampeloprasum var. porrum. (Bitki türü) Pikan cevizi - Carya illinoensis. (Ağaç türü) Pirinç - Oryza. (Bitki cinsi) Portakal - Citrus sinensis. (Ağaç türü) R Reyhan - Ocimum basilicum. (Bitki türü) Rezene - Foeniculum vulgare. (Bitki türü) Rüzgargülü - Hepatica nobilis. (Bitki türü) S Safran - Crocus sativus. (Bitki türü) Sahil çamı - Pinus pinaster. (Ağaç türü) Sedef otu - Ruta. (Bitki cinsi) Sedir - Cedrus. (Ağaç cinsi) Sekoya - Sequoia. (Ağaç cinsi) Servi - Cupressus. (Ağaç cinsi) Servigiller - Cupressaceae. (Ağaç familyası) Sığla ağacı - Liquidambar. (Ağaç cinsi) Soğan - Allium cepa. (Bitki türü) Söğüt - Salix. (Ağaç cinsi) Su biberi - Polygonum hydropiper. (Bitki türü) Suga - Tsuga. (Ağaç cinsi) Sultanotu - Mercurialis annua. (Bitki türü) Sumak - Rhus toxicodendron. (Bitki türü) Susam - Sesamum orientale. (Bitki türü) Sütleğen - Euphorbia cyparissias. (Bitki türü) Ş Şalgam - Brassica napobrassica. (Bitki türü) Şeftali - Prunus. (Ağaç cinsi) T Taflan - Prunus laurocerasus. (Ağaç cinsi) Tarçın - Cinnamomum verum. (Ağaç cinsi) Tarhun - Artemisia dracunculus. (Bitki türü) Taş Yoncası - Coronilla varia. (Bitki türü) Tere - Lepidium sativum. (Bitki türü) Turp - Raphanus sativus. (Bitki türü) Turunç - Citrus aurantium. (Ağaç türü) Tütün - Nicotiana. (Bitki türleri) U Uludağ göknarı - Abies bornmulleriana. (Ağaç türü) Unutmabeni - Myosotis arvensis. (Bitki türü) Ü Üvez - Sorbus domestica. (Ağaç türü) Üzüm - Vitis. (Bitki cinsi) V Vanilya - Vanilla planifolia. (Bitki türü) Vebaotu - Petasites hybridus. (Bitki türü) Vişne - 'Prunus. (Ağaç cinsi) Y Yabani turp - Raphanus raphanistrum. (Bitki türü) Yabani yulaf - Avena fatua. (Bitki türü) Yabani enginar - Cynara cardunculus. (Bitki türü) Yabani hardal - Brassica kaber. (Bitki türü) Yabani hindiba - Cichorium intybus. (Bitki türü) Yabani keçiboynuzu - Gleditsia. (Bitki cinsi) Yabani mango - Irvingia gabonensis. (Bitki türü) Yabani pirinç - Zizania **uatica. (Bitki türü) Yabani sarmısak - Allium ascalonicum. (Bitki türü) Yaban mersini - Vaccinium myrtillus. (Bitki türü) Yaban yasemini - Solanum dulcamara. (Bitki türü) Yağ palmiyesi - (Bitki türleri) Yakı otu - Epilobium angustifolium. (Bitki türü) Yalancı akasya - Robinia. (Bitki cinsi) Yalancı iğde - Hippophae rhamnoides. (Bitki türü) Yalancı karabiber - Schinus molle. (Bitki türü) Yalancı kayın - Nothofagus. (Bitki cinsi) Yalancı mazı - Thujopsis dolabrata. (Bitki türü) Yalancı portakal ağacı - Maclura pomifera. (Bitki türü) Yalancı sagu palmiyesi - Cycas. (Bitki cinsi) Yam - Dioscorea. (Bitki cinsi) Yapışkan otu - Parietaria officinalis. (Bitki türü) Yaprak soğanı - Allium schoenoprasum. (Bitki türü) Yeni bahar - Pimenta dioica. (Bitki türü) Yeni dünya - Eriobotrya japonica. (Ağaç türü) Yer elması - Helianthus tuberosus. (Bitki türü) Yer fesleğeni - Mercurialis. (Bitki cinsi) Yer fıstığı - Arachis hypogaea. (Bitki türü) Yılanyastığı - Arum. (Bitki cinsi) Yıldız çiçeği - Dahlia. (Bitki cinsi) Yoğurt otu - Galium. (Bitki cinsi) Yonca - Medicago sativa. (Bitki türü) Yulaf - Avena. (Bitki cinsi) Yumak - Festuca. (Bitki cinsi) Yüksük otu - Digitalis. (Bitki cinsi) Yüksükotugiller - Srophulariaceae. (Bitki familyası) Yürüğen eğrelti - Camptosorus. (Bitki cinsi) Z Zakkum - Nerium oleander. (Bitki türü) Zambak - Lilium. (Bitki cinsi) Zencefil - Zingiber officinale. (Bitki türü) Zerdeçal - Curcuma longa. (Bitki türü) Zeytin - Olea europaea. (Ağaç türü) Zeytingiller - Oleaceae. (Bitki familyası)

http://www.biyologlar.com/bitkiler-ve-latince-isimleri

Çiçekli Bitkiler

Çiçekli Bitkiler Üzerinde yaşadığımız dünyamızda on milyon civarında canlı türü yaşamaktadır.Kara ve su olmak üzere iki temel yaşam ortamında hayatlarını sürdüren bu canlıların her bir türüne bağlı onlarca çeşidi görülebilmektedir.Bu kadar canlıyı tek tek incelemek imkansızdır.O halde bunları benzer gruplar şeklinde sınıflandırmamız gerekir. Biyologlar doğadaki canlıları önce ana gruplara,daha sonra yan gruplara ayırmışlardır.Bitkiler ve hayvanlar ana gruplardan ikisini oluşturmaktadır.Sizler bu bölümünde bitkilerin yaşamlarını,türlerini,doğaya faydalarını görecek,kısaca iç içe yaşadığımız bu canlılar hakkında genel bilgiler edineceksiniz. 1.Çiçekli Bitkiler Bazı bitkiler neden çiçek açarlar?Kendi açımızdan baktığımızda bu soruya güzel görünmek,güzel kokmak cevabı verilebilir.Ancak bu nedenler gerçek cevap değildir.Çiçek bitkinin üreme organıdır.Bitkiler çoğalmak için çiçek açarlar. Çiçekli bitkilerde diğer canlılarda olduğu gibi,çeşitli görevleri yapmak için değişik organlar vardır.Bu organlar kök,gövde,yaprak ve çiçektir. Besin kaynaklarımızdan önemli bir kısmını oluşturan sebze ve meyveler çiçekli bitkilerdendir.Örneğin;elma,armut,portakal,vişne,k iraz,şeftali,kayısı,erik gibi meyveler;lahana,fasulye,ıspanak,pırasa,patates,soğ an gibi sebzeler çiçekli bitkilerdendir. Bitkinin Toprakla İlişkisini Kuran Kök Bir bitkinin tohumu ekildiğinde, öncelikle kök gelişir .daha sonra diğer organlar oluşur.Kök bitkiyi toprağa bağlayarak dik durmasını sağlar.Topraktaki su ve suda çözünmüş madensel tuzları emerek bitkiye kazandırır. Kökün Görevleri 1-Bitkiyi toprağa sağlam bir şekilde bağlamak ve dik tutmak. 2-Topraktan su ve madensel tuzları emmek ve bunları gövdeye iletmek. Kök Çeşitleri Kökler şekil ve yapılarına göre ikiye ayrılırlar.Bunlar kazık kök ve saçak kök tür. 1-Kazık Kök Bazı bitkilerde ana kök çok uzun ve kalındır.Yan kökler ise ana köke göre daha ince ve kısadır.böyle köklere kazık kök denir.Örnek olarak fasulye,biber,papatya,yonca,bamya gibi bitkilerin köklerini verebiliriz. 2-Saçak Kök Bitkinin gövdesinden çıkan ve hepsi aynı boyda olan köklere saçak kök denir.Örnek olarak soğan,buğday,arpa,yulaf,mısır gibi bitkileri verebiliriz. Tohumdan Bitkiye Topraktaki tohum ana kök oluşturur.Ana kök su emdikçe tohum içerisindeki embriyo etrafındaki hazır besinlerle beslenir.Su tohumda sıkıştırılmış ve paketlenmiş besinleri embriyonun emebileceği şekilde parçalar.Taslak geliştikçe daha fazla suya gereksinim duyar.Ana kök dallanarak yan kökleri oluşturur.En uç kısımda da emici tüyler oluşur.Emici tüylerin,suyu kuvvetlice emme özelliği vardır.Toprak içerisinde iyice dağılarak,kökün toprakla dokunma ve emme yüzeyini arttırır.Önlerine gelen taş,kaya gibi yapıları salgıladıkları asitli maddelerle parçalarlar.Bu arada bitki gövdesi gelişir,yaprak oluşmaya başlar. Kazık kök ve saçak kök dışında farklı görevleri yerine getiren kök tipleri vardır. Havuç,turp,şeker pancarı gibi bitkilerdeki kazık kökler besin depo edebilir.Bu köklere depo kök denir. Duvar sarmaşığı gibi bazı bitkilerde,gövdenin duvar veya ağaç gibi yüksek yerler tırmanması için gövdeden çıkan tutunma kökleri vardır. Özellikle uzun boylu bitkilerde bitkinin devrilmesini engelleyen destek kökler vardır.Mısır bitkisinde destek kökleri çok belirgindir. Oksijence fakir bataklık gibi topraklarda yetişen deve tabanı gibi bitkilerde hava almaya yarayan hava kökleri vardır.Bu kökler aynı zamanda bitkinin zemine daha sağlam tutunmasını sağlar. Başka bitkiler üzerinde parazit olarak yaşayan ökse otu ve çin saçı gibi bitkilerde sömürme kökleri vardır. 1-Bitkilerde Gövde Çeşitleri Bitkide ,kökten sonra oluşan ikinci organ gövde dir.Bitkilerin genellikle tprak üstünde bulunan kısmıdır.Gövde, bitkinin toprak üstünde görünen dal,yaprak ve meyve gibi kısımlarını taşıyan yapıdır. Gövdenin Görevleri 1-Bitkiyi dik tutarak;yaprak,çiçek ve meyveleri taşır. 2-Kökün emdiği su ve madensel tuzları bitkinin tüm kısımlarına iletir. 3-bitkinin yaprağında fotosentezle üretilen besini tüm kısımlara iletir. * Patates ve yer elması nda olduğu gibi bazı gövdeler besin depo ederler. *Kaktüs gibi kurak bölgelerde yaşayan bazı bitkiler de su depo ederler. *Bazı yeşil gövdeler,sebzelerde olduğu gibi,fotosentez yapabilir ve besin üretebilir. *Üzüm asma bitkisinde olduğu gibi bazı gövdeler bitkinin tırmanmasını sağlarlar. Her gövdede bir ana gövde ile bu ana gövdeden çıkan dallar bulunur.Bitkilerin görev,çeşit ve özelliklerine göre gövde çeşitleri vardır.Bu çeşitlilik özelliğine ,iklim ve ortam şartlarına bağlıdır. Buğdayın ve kırlarda yetişen otların gövdesiyle,bir çam ağacının gövdesini hiç karşılaştırdınız mı?Bitkilerdeki gövde yapılarını karşılaştırdığımızda iki çeşit gövde yapısı olduğunu görürüz.Elma,çam,ceviz gibi uzun yıllar yaşayan bitkilerde odunsu gövde vardır.Fasulye,mısır,domates gibi yıl içerisinde sadece belli bir sezon yaşayan bitkilerde otsu gövde vardır. Otsu ve Odunsu Gövdeler: Genellikle ilkbaharla birlikte yeşeren,sonbaharda sararıp kuruyan,kışın ise yok olan gövdelere otsu gövde denir.İnce,zayıf gövdeleri olan otsu bitkiler 1-2 yıl yaşarlar.Fasulye,mısır,ıspanak gibi sebzelerle;yonca,çayır çimen otları gibi bitkiler otsu gövdelere örnek olarak verilebilir. Otsu bitkiler ,yer altı gövdeleri ve yer üstü gövdeleri olmak üzere iki tip gövde yapısına sahiptir. 1-Otsu Gövdeler Yer Üstü Gövdeleri a-Sarılıcı gövde:Örnek;sarmaşık,asma,fasulye b-Sürünücü gövde:Örnek;çilek,karpuz,kavun c-Dik gövde:Örnek;gül,zambak d-Kısa gövde:Örnek;havuç,turp Yer Altı Gövdeleri a-Rizom gövde:Örnek;iris(mührü süleyman),manisa lalesi,ballı baba b-Yassı gövde:Örnek;soğan,sarımsak,pırasa c-Yumru gövde:Örnek;patates Otsu gövdeler sadece bir sezon yaşayıp ölen bitkilerde görülür.Bu bitkilerdeki gövdeler,zayıf,sulu ve yeşil olurlar.Bitki sadece yapraklarıyla yapacağı fotosentez le yetinmeyip gövdesiyle de yapar.Bu şekilde kısacık bir zamanda çok zengin bir besin deposu hazırlanmış olur.Domates,patlıcan,lahana,karpuz,kavun gibi birçok örnek verebiliriz. 2-Odunsu Gövde Ağaçlarda olduğu gibi ,çok yıl yaşayan bitkilerin sağlam ve sert yapılı gövdelerine odunsu gövde denir.Odunsu gövdeli bitkiler,gövdeleri her yıl biraz daha kalınlaşarak ve boyuna uzayarak büyürler.Gövdeleri sert kalın ve dayanıklıdır.Gövdede bulunan hücrelerin,çeperlerinde odun özü birikir.Odun özü bitkiye sertlik ve sağlamlık verir.Elma,armut,şeftali,kiraz gibi meyveli ağaçlarla,çam,söğüt,kavak gibi meyvesiz ağaçlar odunsu gövdeli bitkilerdir. Gövde Türleri Sürünücü Gövde Bazı gövdeler toprak üstünde sürünerek gelişir.Kavun,karpuz,kabak,salatalık gibi bitkiler zayıf ve uzun olan gövdeleriyle toprak üzerinde dik duramaz,ancak sürünerek gelişirler. Etli Gövdeler Kaktüs gibi kurak ve sıcak yerlerde yaşayan bitkilerde gövde,etli bir yapıdadır ve su depo eder.Bitki bu şekilde depo ettiği su ile zaman yaşayabilmektedir. Yumru Gövdeler Patetes bitkisinin hem yer altında hem yer üstünde gövdeleri vardır.Yer altındaki gövde yedek besin depo eder.Bu tür gövdelere yumru gövde denir. Yassı Gövdeler Soğan,sarımsak,lale ve pırasada gövde kısa ve yassıdır.Bu tür gövdeler yassı gövdelerdir. Yer Altı Gövdeleri Bu gövdelere rizom adı da verilebilir.Manisa lalesi,ballı baba,iris gibi bitkilerde gövde toprak altında ve yüzeye paralel olarak uzanır.Belirli yerlerden tomurcuk oluşur ve toprak üstüne çıkar. Otsu gövdeler tek yıllık,odunsu gövdeler ise çok yıllık bitkilerdir.Odunsu gövdelerin dış kısmında mantar tabakası bulunur.Gövdenin kahverengi görünmesini sağlar ve gövdeyi dış etkilerden korur. Odunsu Gövdelerde Yaş Halkaları Odunsu gövdeli bir bitkinin gövdesi kesildiğinde merkezden çevreye doğru genişleyen halkalar görülür.Bu halkalara yaş halkalar denir.Yaş halkaları her yıl oluşan iletim borularının oluşturduğu tabakadır.Bitkinin yaşı yaş halkalarına göre belirlenir. 3-Doğanın Enerji Dönüşümü ve Besin Kaynağı YaprakBitkinin gövde ve dallarına bağlı,genellikle yeşil renkli,yassı organlardır.Yapraklar gövde üzerine dizilirken birbirinin üstünü örtmezler.Böylece güneş ışığından tüm yapraklar en iyi şekilde yararlanır. Odunsu gövdelerde kambiyum tabakası bulunur.Kambiyum otsu gövdelerde bulunmaz. İletim Demetleri Bitkilerde iki tür iletim demeti vardır.Bunlar soymuk boruları ve odunsu borular dır. Soymuk boruları:Yapraklar tarafından üretilen besin maddelerini tüm vücuda dağıtan yapılardır.Canlı hücrelerden oluşmuştur. Odunsu boruları:Önceden canlı olup,daha sonradan ölerek içi boşalmış hücrelerden oluşurlar.Kök tarafından alınan su ve mineraller bitkinin diğer kısımlarına odunsu borularla taşınır. Tomurcuk- Kulakçık Yaprak kını ile dal arasında tomurcuk vardır.Bazı bitkilerde yaprak kınına bağlı,yaprağı andıran çıkıntılar vardır.Gül ve bezelye de açıkça görülebilen bu yapılara kulakçık denir. Yaprak üç kısımdan oluşur; 1-Yaprak kını:Yaprak sapını gövdeye bağlayan şişkince kısma denir. 2-Yaprak sapı:Yaprak ayasını gövdeye bağlayan kısımdır. 3-Yaprak ayası:Yaprağın geniş ve yassı olan kısmına denir.Ayanın üst yüzü parlak ve düz,alt yüzü ise damarlanmış şekilde görülür. Yaprak Çeşitleri Yapraklar,dallara dizilişlerine ve yaprak aylarının yapılarına göre iki ana grupta incelenir.Yaprak ayası tek parça halinde olan yapraklara basit yaprak denir.Yaprak ayası çok parçalı ise bileşik yaprak denir. Basit yapraklar aya şekline göre çeşitli şekillerde incelenirler; -Oval (kayısı) -Şeritli(buğday) -Yuvarlak(ayva) -İğne biçiminde(çam) -Spatül şeklinde(söğüt) Üst epidermis tabakasının üzerindeki mumsu tabaka yaprağın su kaybını önler.Yaprak devamlı güneş ve rüzgarla karşı karşıya kaldığından bu ölü tabaka bulunmasaydı yaprak yaşayamazdı. Mumsu tabaka ve üst epidermis tabakası transparan yani ışığı geçirir özelliktedir.Böylece alt tabakalar da fotosentez yapabilir. Yaprağın Görevleri 1-Fotosentez yaparak besin üretir. 2-Solunum yapar. 3-Terleme yaparak fazla suyu ve atık maddeleri dışarı atar. Yaprağın YapısıBir yaprağı mikroskopta incelediğimiz zaman şu kısımlar görülür: 1-Üst Epidermis: Hücreler çok sık dizilmiş durumdadır.Görev yaprağı dış etkilere karşı korumak ve güneş ışınlarını alt tabakalara geçirmektir.Üzerinde ölü mumsu bir tabaka vardır.Üst epidermis hücrelerinde kloroplast olmadığından fotosentez yapamazlar.Üst epidermisin altında bulunan hücreler sıkı bir dizilişe sahiptir.Bu hücrelerde kloroplast bulunur ve üzerlerine ışık düştüğünde fotosentez yapabilirler. Bitki yaprağında,topraktan gelen su ve havadan alınan karbondioksit güneş ışığı sayesinde birleştirilir.Bunun sonucunda besin ve oksijen açığa çıkar.Fotosentez adı verilen bu olay sonucunda üretilen besin ve oksijen bütün canlıların yaşaması için gerekli en önemli maddelerdir. Karbondioksit+Su Besin+ Fotosentez sonucunda besin,bitkinin kök,gövde ve yaprak gibi kısımlarına depo edilir.Bitkiler bu besinlerin çok az miktarını kendi hayatlarını devam ettirmek için kullanır.Depo edilen besinler çoğunlukla diğer canlılar tarafından kullanılır.Fotosentezin gerçekleşmesi için ortam sıcaklığı,su ve ışık çok önemlidir.Su olmadan bitkiler yaşayamaz.Soğuk ortamda fotosentez hızı düşer.Işık olmayan ortamda fotosentez olmaz. Mumsu tabaka ve üst epidermis tabakası ışığı geçirir özelliktedir.Böylece alt tabakalar fotosentez yapabilir. 2-Süngerimsi Tabakalar Her hücrede kloroplast vardır.Fotosentez yaprağın bu bölümünde gerçekleşir. 3-Alt Epidermis Yaprağın alt kısmında dış yüzeyini örten hücreler arasında stoma adı verilen yapılar vardır.Stomalar iki hücrenin bir araya gelmesi ile oluşan yapılardır.Bu iki hücreye de stoma hücreleri denir.İki hücre arsındaki boşluğa ise stoma açıklığı denir.Stomalar bitkinin gaz alışverişlerini ve terleme ile bitkinin yapısındaki su miktarını düzenlemekle görevlidir. Bazı Yaprak Çeşitleri a-Besin depo eden yaprak:Soğan,lahana ve marul bitkilerinde olduğu gibi bazı bitkilerde yapraklar etlenip besin depo edecek yapıdadır. b-Diken yaprak:Sıcak yerlerde,özellikle çöllerde yaşayan bitkiler suya aşırı ihtiyaç duyar.Diken şeklindeki yapraklar terleme olayını azaltır.En güzel örnek kaktüstür. c-Sülük yaprak:Bezelye ve burçak gibi bitkilerin yaprakları,gövdenin çıtalara tutunmasını sağlayacak yapıya sahiptir.Bunlara da sülük yaprak denir. 4-DOĞAYA GÜZELLİK KATAN ÇİÇEK Çiçekli bitkilerde kök,gövde ve yapraklardan sonra en son oluşan organ çiçek tir.Çiçek bitkilerin üreme organıdır.Çiçek 4 ana kısımdan oluşur.Bunlar dıştan içe doğru 1-Çanak yaprak 2-Taç yaprak 3-Erkek organ 4-Dişi organ

http://www.biyologlar.com/cicekli-bitkiler

Genetik

Genetik (Alm. Genetik (f), Fr. Genetique (f), İng. Genetics) canlıların özelliklerini ve kalıtsal karekterlerini inceleyen, bu karekterlerin nesillere geçişini belli kalıtım kanunlarına bağlayan, genin yapı ve görevlerini araştıran bilim dalı. Genetik, ( Yunanca'dan genno γεννώ= doğum vermek) canlının bütün özelliklerinin eski kuşaktan yenisine nasıl geçtiğini inceler. Kalıtım bilimi olarak da bilinir. Biyolojinin bir dalıdır. İlk olarak Gregor Mendel'in yaptığı çalışmalarla bilim dünyasında tanındığı için Mendel genetiğin babası olarak da adlandırılır. Genetik bilimi 20. yüzyıl'ın ilk yarısında bilim insanları arasında heyecan ve merak uyandırsa da asıl etkisini ikinci elli yılda DNA'nın moleküler yapısının keşfedilmesiyle göstermiştir. Gen, mutasyon yoluyla değişmediği takdirde bir kuşaktan öbürüne geçen, büyük ve ayrıntılı yapılı dezoksiribonükleik asit ( DNA) moleküllerine tekabül eden kalıtımın hipotetik temel ünitesidir. Bu kalıtım maddesi, biokimyasal reaksiyonların bazılarını hızlandırarak, bazılarını da geciktirerek, kontrol etmesi dolayısıyla, birtakım etkiler gösterir. Genetik yapının (genotip) bir bütün olarak etkinlik gösterdiği kabul edilir; ufak etkili birçok genin hafif etkinliklerinin kümülatif sonucu, tek genlerin belli başlı sonuçları kadar önemlidir. Genler dış ortamdan, bedenin iç ortamından ve diğer genlerden etkilenebilir. Gözlemlenen sonuçta (fenotip) bütün bu faktörlerin karşılıklı etkinlikleri rol oynar. Klasik genetik araştırma yöntemleri, istatistik, genealojik anket yöntemini kapsar. Bu inceleme konusu hastalıktan mustarip rastgele bir hasta numunesi seçerek, bu bozukluğun hastalann akrabalarındaki insidansının araştırılmasından ibarettir. Genel nüfustakinden daha yüksek bir insidans bozukluğun familyal oldugunu belirtir, ama bozukluğun akraba kuşaklarında belli bir dağılımı, spesifik bir genetik kalıtım biçimine işaret eder. Örneğin, birbiri ardısıra gelen kuşaklarda çocukların % 50'sinde rastlanan bir durumda, dominant gen sözkonusudur. Ebeveynler arasında artan bir kan akrabalığı oranı, ebeveynlerde belirgin klinik normallik, çocuklarda % 25 oranında bozukluk tezahürü ve normal ve genetik bozukluğa uğramış çocuklar arasında kesin farklılık, resessif bir duruma isaret eder. Baska bir klasik genetik araştırma, ikizlerin incelenmesidir. Bu tip araştırma, tek yumurta ikizlerinde genetik yapının eş olmasına karşılık, çift yumurta ikizlerinin genetik olarak kardeş benzerliğinden daha fazla bir genetik benzerlik göstermedikleri varsayımına dayanır. Böylece, tek yumurta ikizlerinde, herhangi bir özellik yahut bozukluğun daha yüksek bir benzerlik oranı göstermesi, güçlü bir genetik temelin delilidir. Bu yollardan yapılan gözlemler, spesifik psikiyatrik durumların ve gerilik sendromlarının, kişilik özelliklerinin ve bir çok psikosomatik bozukluğun belirgin bir genetik temeli olduğunu göstermiştir. Bu klasik tipte araştırmaların yanısıra, psikiyatrik sendromların spesifik sınıflandırmasında da genetik kullanılabilir. Böylece, genetik araştırmalar envolüsyonel melankolinin temelde depressif bozukluklarla aynı tipte bir hastalık olduğunu göstermiştir. Öte yandan, artık bipolar manik depressif bozuklukların genetik olarak unipolar tekrarlayıcı depresyonlardan farklı olduğuna ilişkin güçlü deliller mevcuttur. Ayrıca, genlerin biokimyasal etkinlik göstermeleri, hastalıkların biokimyasal bakımdan farklı olduklarına ve dolayısıyla değişik terapi tiplerine iyi cevap verebileceklerine işaret etmektedir.Nitekim, bir bozukluğun genetik teşhisi, bunun biokimyasal nedeninin araştırılmasına yol açmakta ve böylece tedavisini sağlamaktadir; örneğin fenilketonüri (bkz.) ve galaktozemi (bkz.). Genetik incelemeler ayrıca genetik olmayan, örneğin psikolojik olan, önemli faktörlerin saptanması için de kullanılmaktadır. Böylece genetik yapıları eş olan ve inceleme konusu hastalık bakımından farklı tezahür gösteren tek yumurta ikizlerinde, bazı ortamsal ve belki de psikolojik faktorlerin hastalığın gelişmesinde rol oynaması ihtimali güçlüdür; bu gibi vakalardan oluşan bir seri, ilgili olabilecek stress tiplerinin saptanmasında çok faydalı olabilir. Son olarak, farmakogenetik de gittikçe önem kazanmaktadır. Nüfusun yaklaşık % 50"sinin izoniazidi yavaş metabolize ettikleri, bu durumun genetik olarak belirlendiği ve bu gibi hastalarda periferik nöropati gibi yan etki insidansının daha yüksek olduğu bilinmektedir. Trisiklik antidepresan (bkz.) ilaçların plazma seviyeleri üzerinde son zamanlarda yapılan çalışmalar, genetik faktorlerin bu ilaçların metabolizmasında önemine ve böylece hastanın ilaca cevabını ve gerekli dozajı etkileyebileceğine işaret etmektedir. Genetik, 20. yüzyılın başlarında gelişmiş, yeni sayılabilecek bir bilim dalıdır. Bununla berâber, genetiğin konusunu meydana getiren çoğu olaylar ve bunlar hakkındaki düşüncelerin tarihi bir hayli eskidir. Genetik çalışmaları çok eski târihlerde başlamış, târih boyunca çeşitli fikirlerle zaman zaman ilerleme ve duraklamalar göstermiştir. Son asırda ise genetik daha evvelki zamanlarla kıyaslanamayacak bir ilerleme ve gelişme göstermiştir. Canlı organizmanın ne şekilde ortaya çıktığı uzun zaman tartışma konusu olmuştur. Her canlı bir canlıdan doğar fikrine varılmadan önce, Avrupa’da algler, kurtlar, salyangozlar vs. gibi ilkel organizmaların, kokuşmakta olan organik maddelerden birdenbire ve kendi kendine meydana geldiklerine, yani kendiliğinden oluş (abiyogenez) fikrine inanılmaktaydı. Grek bilgini Aristoteles de bu fikrin savunucularındandı. Aristo’ya göre, canlılar iki yoldan meydana gelmektedir. Bir kısmı cansız maddelerden türemektedir. Bu görüşe “abiyogenez” denilmektedir. Canlıların bir kısmı da, kendileri gibi canlı ana-babadan meydana gelmektedir. Bu görüşe de “biyogenez” denmektedir. Ona göre; “Yüksek organizmalarda ana ve babanın döle verdiği pay eşit değildir. Ana, döle sâdece madde verir, baba ise can verir; yâni, kalıtımda esas rol babanındır.” Aristo gibi döl üzerinde babanın rolünün büyük olduğuna inananlara “spermist”, ananın rolünün büyüklüğüne inananlara ise “ovist” denmekteydi. Bu iki akım arasındaki mücâdele, mikroskobun gelişmesi, sperm ve yumurtaların hücre yapısının incelenmesi ile son bulmuştur. Bitki ve hayvanların aynı temel yapıya sâhib olan ve hücre adı verilen odacıklardan meydana geldiği 17. yüzyılda, mikroskopla anlaşılmıştır. Hücre hakkında yapılan ilk gözlemlerden sonra, 1840’ta Schleiden bitkilerin, Schwann da hayvanların hücrelerden müteşekkil olduğunu belirtmişler ve hâlen geçerliliğini koruyan “hücre teorisini” kurmuşlardır. 1827’de bitki hücresinin bölünerek iki hücre meydana getirdiği mikroskopta görülünce, hiçbir hücrenin, kendiliğinden bir cansızdan meydana gelmeyeceği ortaya çıktı. O hâlde hücre, çoğalma özelliğine ve bir döle sâhiptir. Yâni, hücre bir üreme ünitesidir ve aynı zamanda canlı organizmanın temelidir. 1831’de Robert Brown tarafından bitki hücrelerinde çekirdeğin görülmesi, 1854’te kurbağalarda, 1855’te muhtelif su yosunlarında spermanın yumurtayı döllemesi izlenmiştir. Böylece döllenmede vücut hücrelerinin değil, gametlerinin (cinsiyet hücrelerinin) birleştikleri kesin olarak anlaşıldı. 1840’ta Hofmeister tarafından kromozomların ilk defâ görülmesi, hücre bölünmesi (mitoz) sırasında kromozomların birbirine eşit iki yarımdan hangisine gittiğinin anlaşılmasına yardımcı olmuştur. 1887’de Weismann, gametler meydana gelirken kromozom sayısının yarıya indiğini, sonra döllenmeyle kromozom sayısına erişildiğini, eşeyli üremenin sonraki döllerde farklı şekilde fertler meydana getirdiğini açıkladı. Aynı yazar, kalıtsal maddeye “idioplazm”, kromozomlara “idant”, kromozomları meydana getiren parçalara da “id” (gen) adını verdi. Weismann’ın kalıtım maddesinin kromozomlarla dölden döle geçtiğini kabul eden bu teorisine “kromozom teorisi” denir. İnsanlar çok eski devirlerden beri kendilerine faydalı hayvan ve bitkileri yetiştirmiş ve çoğaltmışlardır. Fakat onların eşeyi ve dölde eşey belirmesi hakkında (cinsiyet ortaya çıkması hakkında) çoğu bâtıl olan yanlış ve eksik düşünceler asırlarca devâm etmiştir. Hayvanlarda iki eşey, yâni iki ayrı cinsin mevcudiyeti biliniyordu. Bitkilerde ise bu durumun farkına varılması, Avrupa’da 17. asrın sonunda oldu. Asur, Babilliler ve Araplar zamanında hurma ağaçlarının ayrı eşeylerinin olduğu bilindiğinden, bol ürün almak için dişi ağaçların çiçekleri erkek ağaçlardan alınan çiçek tozlarıyla muâmele ediliyordu. O zaman bilindiği anlaşılan bu usûl, hurmalardan başka bitkilere tatbik edilmedi ve Asya’dan Avrupa’ya geçemedi. Avrupa’da bitkilerde ayrı eşeyliliğin ve eşeyli üremenin yeniden keşfi 17. yüzyıl sonunda olmuştur. Bitki türleri arasında tozlaşma ile tür melezleri elde edilebilmiştir. 1866’da Çekoslovakya’da Gregor Mendel’in bezelye cinsleri arasında yaptığı çaprazlamalar ve elde ettiği sonuçlar, genetiğin temelini meydana getirmektedir. 1900’de De Vries, Correns ve Tschermak’ın kendi çalışmaları Mendel’in buluşlarını doğruladığından, elde edilen sonuçları Mendel Kanunları adı altında toplamışlardır. Mendel Kanunları’nın yeniden keşfi sebebiyle batıda 1900 yılı kalıtım ilminin doğum yılı, Mendel de genetiğin babası olarak kabul edilmiştir. Bateson 1906’da bu genç bilim dalına “genetik” adını vermiştir. Genetik, ana-babalarla oğul döller arasındaki benzerlikleri ve farkları bir veya daha fazla döller boyunca inceler. Döller arasındaki benzerlik ve farklılıkların meydana gelmesinde kalıtım ve çevrenin karşılıklı olan tesirlerini aydınlatmaya çalışır. Genetik ilminin çeşitli kolları vardır. Her biri günümüzde ayrı bir ihtisas dalı hâline gelmiş olan bu dallar arasında “Mendel Genetiği”, “Populasyon Genetiği”, “Sitogenetik” başta gelenlerdir. Ayrıca son yıllardaki genetik çalışmaları, “Genetik Mühendislik” adı verilen çığır açacak yeni bir bilim dalını doğurmuştur. (Bkz. Genetik Mühendislik) Ek bilgi Gen, mutasyon yoluyla değişmediği takdirde bir kuşaktan öbürüne geçen, büyük ve ayrıntılı yapılı dezoksiribonükleik asit(DNA) moleküllerine tekabül eden kalıtımın hipotetik temel ünitesidir. Bu kalıtım maddesi, biokimyasal reaksiyonların bazılarını hızlandırarak, bazılarını da geciktirerek, kontrol etmesi dolayısıyla, birtakım etkiler gösterir. Genetik yapının (genotip) bir bütün olarak etkinlik gösterdiği kabul edilir; ufak etkili birçok genin hafif etkinliklerinin kümülatif sonucu, tek genlerin belli başlı sonuçları kadar önemlidir. Genler dış ortamdan, bedenin iç ortamından ve diğer genlerden etkilenebilir. Gözlemlenen sonuçta (fenotip) bütün bu faktörlerin karşılıklı etkinlikleri rol oynar. Klasik genetik araştırma yöntemleri, istatistik, genealojik anket yöntemini kapsar. Bu inceleme konusu hastalıktan mustarip rastgele bir hasta numunesi seçerek, bu bozukluğun hastalann akrabalarındaki insidansının araştırılmasından ibarettir. Genel nüfustakinden daha yüksek bir insidans bozukluğun familyal oldugunu belirtir, ama bozukluğun akraba kuşaklarında belli bir dağılımı, spesifik bir genetik kalıtım biçimine işaret eder. Örneğin, birbiri ardısıra gelén kuşaklarda çocukların % 50'sinde rastlanan bir durumda, dominant gen sözkonusudur. Ebeveynler arasında artan bir kan akrabalığı oranı, ebeveynlerde belirgin klinik normallik, çocuklarda % 25 oranında bozukluk tezahürü ve normal ve genetik bozukluğa uğramış çocuklar arasında kesin farklılık, resessif bir duruma isaret eder.Baska bir klasik genetik araştırma, ikizlerin incelenmesidir. Bu tip araştırma, tek yumurta ikizlerinde genetik yapının eş olmasına karşılık, çift yumurta ikizlerinin genetik olarak kardeş benzerliğinden daha fazla bir genetik benzerlik göstermedikleri varsayımına dayanır. Böylece, tek yumurta ikizlerinde, herhangi bir özellik yahut bozukluğun daha yüksek bir benzerlik oranı göstermesi, güçlü bir genetik temelin delilidir. Bu yollardan yapılan gözlemler, spesifik psikiyatrik durumların ve gerilik sendromlarının, kişilik özelliklerinin ve bir çok psikosomatik bozukluğun belirgin bir genetik temeli olduğunu göstermiştir. Bu klasik tipte araştırmaların yanısıra, psikiyatrik sendromların spesifik sınıflandırmasında da genetik kullanılabilir. Böylece, genetik araştırmalar envolüsyonel melankolinin temelde depressif bozukluklarla aynı tipte bir hastalık olduğunu göstermiştir. Öte yandan, artık bipolar manik depressif bozuklukların genetik olarak unipolar tekrarlayıcı depresyonlardan farklı olduğuna ilişkin güçlü deliller mevcuttur. Ayrıca, genlerin biokimyasal etkinlik göstermeleri, hastalıkların biokimyasal bakımdan farklı olduklarına ve dolayısıyla değişik terapi tiplerine iyi cevap verebileceklerine işaret etmektedir. Nitekim, bir bozukluğun genetik teşhisi, bunun biokimyasal nedeninin araştırılmasına yol açmakta ve böylece tedavisini sağlamaktadir; örneğin fenilketonüri (bkz.) ve galaktozemi (bkz.). Genetik incelemeler ayrıca genetik olmayan, örneğin psikolojik olan, önemli faktörlerin saptanması için de kullanılmaktadır. Böylece genetik yapıları eş olan ve inceleme konusu hastalık bakımından farklı tezahür gösteren tek yumurta ikizlerinde, bazı ortamsal ve belki de psikolojik faktorlerin hastalığın gelişmesinde rol oynaması ihtimali güçlüdür; bu gibi vakalardan oluşan bir seri, ilgili olabilecek stress tiplerinin saptanmasında çok faydalı olabilir. Son olarak, farmakogenetik de gittikçe önem kazanmaktadır. Nüfusun yaklaşık % 50"sinin izoniazidi yavaş metabolize ettikleri, bu durumun genetik olarak belirlendiği ve bu gibi hastalarda periferik nöropati gibi yan etki insidansının daha yüksek olduğu bilinmektedir. Trisiklik antidepresan (bkz.) ilaçların plazma seviyeleri üzerinde son zamanlarda yapılan çalışmalar, genetik faktorlerin bu ilaçların metabolizmasında önemine ve böylece hastanın ilaca cevabını ve gerekli dozajı etkileyebileceğine işaret etmektedir ansiklopedi.turkcebilgi.com  

http://www.biyologlar.com/genetik-1

Genler ve Gen Transferi

Çok hücreli bir organizmanın herbir hücresi genellikle aynı genetik maddeyi içerir.DNA molekülleri,hücredeki en büyük moleküllerdir ve çoğunlukla kromozom olarak adlandırılan yapılarda paketlenir.Ökaryotik hücreler genellikle birden fazla,çoğu bakteri ve viruslar ise bir tek kromozoma sahiptir.Bir tek kromozom binlerce gen taşıyabilir.Bir hücrenin tüm genleri ve genler arasındaki DNA'ları,birlikte,hücresel genomu oluşturur. Bir tek kromozomda kaç tane gen vardır ? Tüm dizilimi belirlenmiş prokaryotik genomlardan biri olan Escherichia coli'nin kromozomu 4 638 858 baz çifti uzunlukta dairesel bir DNA molekülüdür.Bu baz çiftleri,proteinler için 4 300 kadar,stabil RNA moleküller için 115 geni oluşturur.Ökaryotlar için bilgilerimiz henüz tamamlanmış değildir.İnsan genomu 3 milyar baz çiftinden oluşur ve 24 farklı kromozomda 32 000 geni kodladığı bilinmektedir. Genellikle her bir bakteri hücresinde sadece bir kromozom vardır.Hemen hemen tümünde,her bir kromozom,her bir genden bir kopya içerir.Ancak rRNA'larda olduğu gibi birkaç gen birçok kez tekrarlanmıştır.Prokaryotlarda,düzenleyici diziler ve genler hemen hemen DNA'nın tümünü kapsar.Bundan başka her bir gen,kodladığı RNA dizisi ya da amino asit dizilimiyle paralellik gösterir . Ökaryotik DNA'daki genlerin organizasyonu yapısal ve işlevsel olarak daha karmaşıktır,ve ökaryotik kromozom yapısının çalışılması sırasında pekçok sürpriz ortaya çıkabilmektedir.Çok kopyalı fare DNA 'sında yapılan testler beklenmeyen bir sonuç ortaya çıkarmıştır.Fare DNA'sının %10 kadarı,her bir hücrede milyonlarca kez tekrarlanmış ve 10 baz çiftinden daha az uzunlukta kısa dizilerden oluşur.Bunlara çok tekrarlanmış dizilimler ya da basit-dizilimli DNA denilir.Tekrarlanmış DNA'ların bir kısmı,evrimsel geçişlerin izi,basit " çöplük DNA" olabilmektedir.Bununla beraber,bunların bir bölümünün işlevsel önemi vardır.Fare DNA'sının kalan %70'i tek kopya ve sadece birkaç kez tekrarlanmış bölümlerden oluşur.Ökaryotik krozomlardaki genlerin çoğu tek kopyalı genlerdir.Basit dizilimli DNA'lara satellit (uydu) DNA da denilir.Çalışmalar, basit-dizilimli DNA'nın,protein ya da RNA şifrelemediğini göstermiştir.Bunların çoğu ökaryotik kromozomlardaki iki önemli yapı ile ilgilidir: sentromer ve telomerler. Ökaryotik kromozomun belirgin bir özelliği onun sentromeridir.Sentromer,hücre bölünmesi sırasında,kromozomu mitotik iğciğe bağlayan proteinler için bir bağlantı alanı olarak iş gören DNA dizisidir.Bu bağlantı,,kromozomların kardeş hücrelere eşit ve düzenli dağıtımı için gereklidir.Biramayası kromozomlarının sentromerleri izole edilmiş ve çalışılmıştır.Sentromer işlevinde gerekli diziler,yaklaşık 130 baz çifti uzunluğa sahiptir ve A=T çiftlerince zengindir.Daha yüksek ökaryotların sentromerik dizileri daha uzundur ve (bira- mayasınınkine benzemeksizin) genellikle basit-dizilimli DNA içerirler.Aynı yönde, 5-10 baz çiftlik bir ya da birkaç dizinin binlerce peşpeşe dizilmiş kopyasından oluşur.Sentromer işlevinde basit-dizilimli DNA'nın kesin rolü,henüz anlaşılamamıştır. 150-300 baz çiftlik, orta sıklıkta tekrarlanan DNA'lar yüksek yapılı ökaryotik genomun her tarafına serpilmiştir.Bu tekrarların bazıları karakterize edilmiştir.Bunların birkaçı,çok düşük sıklıkta genomda hareket eden diziler olan transpozonlara aittir ( ya da bağlantılı olabilir.İnsanlarda,bu tekrarların bir sınıfı (yaklaşık 300 baz çifti uzunluktaki),Alu ailesidir. AluI restriksiyon endonükleaz için bir kopya, tanıma dizisi içermesi nedeniyle bu şekilde adlandırılmıştır.Toplam genomun %1-3'ünü kapsayan yüzbinlerce Alu tekrar dizisi, genomun her tarafına serpilmiştir.Alu ve benzer saçılmış tekrarlar birlikte,insan DNA'sının %5-10 kadarını oluşturur.Bu DNA'ların işlevi henüz bilinmemektedir. Tümünün olmasa da ökaryotik genlerin çoğunun,diğerlerinden farklı ve şaşırtıcı bir yapısal özelliği vardır:nükleotit dizilimleri,polipeptidin amino asit dizilimini kodlamayan bir ya da daha fazla, dizilim arasına giren bölümler içermektedir.Translasyona uğramayan bu dizilimler,genin nükleotit dizilimi ile kodladığı polipeptitin amino asit dizilimi arasındaki bağlantıyı bozmaktadır.Genlerdeki bu tip translasyona uğramayan DNA kesimleri,aradaki dizilimler, ya da intron, ve kodlayan kesimler ise ekson olarak tanımlanırlar.Çok az prokaryotik gen,intron içerir.Bakteriler,DNA viruslarından daha fazla DNA içerirler.Bir tek E.coli hücresi, l bakteriyofaj partikülünün içerdiğinden hemen hemen 100 kat fazla DNA içermektedir.E.coli'nin kromozomu,bir çift- sarmal dairesel DNA molekülüdür. 4,639,221 baz çifti ve 1.7 mm'lik ve E.coli'den 850 kat daha büyük olan bir uzunluğa sahiptir. Ökaryotik Hücreler Prokaryotlardan Daha Fazla DNA İçerir En basit ökaryotlardan biri olan biramayası hücresi,E.coli hücresinden dört kat daha fazla DNA'ya sahiptir.Klasik genetik çalışmalarda kullanılan meyve sineği, Drosophila hücreleri E.coli 'den 25 kat fazla DNA içerir.İnsan ve diğer memeli hücreleri,E.coli'den 600 kez daha fazla DNA'ya sahiptir.Pek çok bitki ve amfibi hücreleri daha fazla DNA içermektedir.Ökaryotik hücreler bakteri hücrelerinden daha fazla DNA içermesine karşın,bir ökaryotik genomda daha büyük oranda kodlamayan DNA bulunur.Her bir milimetresinde 2,500'ün üzerinde gen bulunan E.coli DNA'sı ile karşılaştırıldığında, insan DNA'sının her bir milimetresinde yaklaşık 50 gen vardır. Bu kodlamayan DNA'nın çoğu,ökaryotik kromozom yapısının düzenlenmesinde önemli rol oynayabilmektedir. İnsanın bir tek hücresindeki tüm DNA'nın uzunluğu 2 m kadardır.E.coli'ninki 1.7 mm'dir. Süper kıvrımlaşmaya neden olmasını ve sarmal ayrılmasını biraz daha kolaylaştırmasının yanında,DNA'nın azalmış kıvrımlaşması moleküldeki yapısal değişiklik miktarını kolaylaştırmaktadır.Bunların fizyolojik önemi daha azdır fakat az kıvrılmanın etkilerinin gösterilmesine yardımcıdır.Genellikle birkaç eşleşmemiş baz içeren bir haç oluşumunu anımsarsanız, DNA az kıvrımı,gerekli sarmal ayrılmasının sürdürülmesine yardım eder. Ayrıca,soldan-sağa (sağ el dönüşlü) bir DNA heliksinin kıvrımlaşma azalması, baz diziliminin Z-DNA formuna uyumlu bölgelerinde, kısa gerginlikte sağdan-sola (sol el dönüşlü) Z-DNA'nın oluşmasını kolaylaştırmaktadır. Topoizomerazlar DNA Bağlantı Sayısındaki Değişiklikleri Katalizler DNA'da süper kıvrımlaşma,DNA metabolizmasının pek çok yönünü etkileyen ve tam düzenlenmiş bir işlemdir.Her bir hücre,özgün işlevi DNA'yı kısmen açmak ya da gevşetmek olan enzimlere sahiptir.DNA kısmi açılım uzantısını arttıran ya da azaltan enzimlere topoizomerazlar denilir.Değiştirdikleri DNA özelliği,bağlantı sayısıdır.Bu enzimler, özellikle replikasyon ve DNA paketlenmesi gibi işlemlerde önemli rol oynarlar.İki izomeraz sınıfı vardır.Tip I izomerazlar,iki sarmaldan birini kısa süreli olarak kırıp,kırık olmayan uçlardan birini döndürmek ve kırılan uçları yeniden birleştirmek şeklinde etki gösterirler.Tip II topoizomerazlar,her iki DNA sarmalını kırarlar . Ökaryotik hücreler de tip I ve tip II izomerazlara sahiptir.Topoizomeraz I ve III tip I grubunda yer alır.İki tip II topoizomeraz; topoizomeraz IIa ve IIb,hem pozitif hem de negatif süper kıvrımları gevşetebilmesine karşın, (negatif süper kıvrım nedeni) DNA'da kıvrım azalması yapamaz. Süper kıvrım olmuş DNA molekülleri,bazı yönleriyle benzerlik gösterir.Negatif süper kıvrımlı DNA moleküllerindeki süper kıvrımlar,sağ el konumludur (soldan-sağa) .Bunlar,uzama ve genellikle birden fazla dallanmayla,sıkılaşmadan çok daralma eğilimindedir Kromatin ve Nükleoit Yapı "Kromozom" adı,bir virus,bakteri,ökaryotik hücre ya da bir organel içindeki genetik bilgiyi depolayan nükleik asit molekülünü tanımlamaktadır.Bu,ışık mikroskobunda görüldüğü gibi,boyanmış ökaryotik hücrelerin çekirdeklerinde yoğunlaşmış renkli cisimcikleri de tanımlar.Ökaryotik kromozomlar,somatik hücrelerde çekirdeğin bölündüğü mitozun hemen öncesi ve mitoz sırasında çekirdekte keskin sınırlı cisimler olarak görünmektedir.Bölünmeyen ökaryotik hücrelerde kromatin denilen kromozom materyali,şekilsiz ve çekirdeğin her tarafına rastgele dağılmış olarak gözlenir.Hücreler bölünmeye hazırlanırken,kromatin yoğunlaşır ve türe özgü sayıda iyice belirginleşmiş kromozomlara dönüşür . Kromatin,çok az miktarda RNA ile birlikte,yaklaşık eşit ağırlıkta protein ve DNA içeren ipliklerden oluşur.Kromatindeki DNA, histon denilen proteinlerle çok sıkı bağlanarak, nükleozom denilen yapısal birimlere paketlenmiş ve dizilmiştir.Kromatinde,bazıları özgün genlerin ifadelenmesini düzenleyen,pekçok histon olmayan proteinler de bulunur.Nükleozomal oluşumla,ökaryotik kromozomal DNA,en sonunda ışık mikroskobunda görülen yoğunlaşmış kromozomu oluşturmak için daha ileri düzeyde dizilmiş yapılara paketlenir. Histonlar Küçük ,Bazik Proteinlerdir Histonlar bazik arjinin ve lizin amino asitlerince çok zengindirler (Her ikisi birden tüm amino asitlerin dörtte bir kadarını oluşturur).Ökaryotik hücrelerde molekül ağırlıkları farklı beş temel histon sınıfı bulunur .H3 ve H4 histonları tüm ökaryotlarda yakın benzerlikte amino asit dizilerinden oluşur.Bu,onların işlevlerinin tam anlamıyla korunduğunu gösterir.Örneğin,bezelye ve sığırın H4 histon molekülleri arasında sadece 102 amino asitten ikisi,insan ve bira mayasında sadece 8 amino asit farklıdır.H1,H2A ve H2B histonların dizilimleri ökaryotik türler arasında daha az benzerlik gösterir. Histonların her biri,bazı amino asitlerin yan zincirleri enzimatik yolla metillenerek,ADP-ribozilasyonu,fosforillenme ya da asetillenmeyle değişikliğe uğratıldığından,çeşitli yapıda olabilmektedir.Bu tip değişiklikler,kromatinin yapısal ve işlevsel özellikleri kadar,histonların diğer özelliklerini,şeklini ve net elektrik yükünü etkilemektedir. Nükleozomlar Kromatinin Asıl Düzenleyici Birimleridir Bir "ipliğe dizilmiş boncuk"düzenindeki boncuklar,histon ve DNA bileşiminden oluşur.Boncuk ve bir sonraki boncuğa uzanan bağlaç DNA,nükleozomu oluşturur.Nükleozom,üzerinde kromatinin daha yüksek paketlenme düzeni oluşmasını sağlayan temel birimlerdir.Her bir nükleozom boncuğu sekiz histon molekülü içerir: H2A,H2B,H3 ve H4'ün her biri iki kopyalıdır.Nükleozom boncuklarının aralık düzeni,146 baz çifti sekiz parçalı histon çekirdeğinin çevresine sıkıca sarılmış ve geriye kalanı nükleozom boncukları arasında bağlaç DNA olarak işlevi olan,genellikle toplam 200 baz çiftlik tekrarlayan birimler şeklindedir.H1 histonu,bağlaç DNA'ya bağlanır.DNA'yı parçalayan enzimlerin kromatine kısa süreli uygulanması,bağlaç DNA'nın tercihli olarak parçalanmasına ve parçalanmaktan kurtulmuş olan 146 baz çiftlik DNA içeren histon parçacıklarının serbest kalmasına neden olmaktadır. Bu yapının kapalı görünümü,ökaryotik hücrelerin DNA'da kıvrımı azaltan enzimlerden yoksun olduğu halde ökaryotik DNA’da kısmen açılma nedenini açıklamaktadır.Nükleozomlarda DNA'nın solenoidal sarılmasının,DNA’nın kısmen açılmasıyla (negatif süper kıvrımlaşma) başlatılan bir süper kıvrım biçimi olduğunu anımsayınız.Nükleozom yapısındaki bir histon çekirdeği çevresinde DNA'nın sıkıca sarılması için,DNA'daki yaklaşık bir heliks döngüsünün azalması gereklidir.İn vitro olarak,bir nükleozomun protein çekirdeği gevşemiş kapalı-dairesel DNA'ya bağlandığı zaman bağlanma, yeni bir negatif süper kıvrım oluşturmaktadır.Bununla beraber,bu bağlanma olayı DNA'yı koparmaz ya da bağlantı sayısı değişmez.Böylece negatif bir solenoidal süper kıvrım oluşumuna bağlı olmayan DNA bölgesinde dengeleyici bir pozitif süper kıvrım eşlik etmek zorunda olmaktadır.Daha önce değinildiği gibi ökaryotik topoizomerazlar,pozitif süper kıvrımları gevşetebilmektedir.Bağlı olmayan pozitif süper kıvrımın gevşemesi,sabit (nükleozom histon çekirdeğine bağlı olması nedeniyle) negatif süper kıvrımı bırakır ve bir uçtan diğerine bağlantı sayısının azalmasıyla sonuçlanır.Gerçekten,in vitro olarak saflaştırılmış histonlarda topoizomerazların gerekli olduğu kanıtlanmıştır. Nükleozom çekirdeklerinde DNA'nın histonlara bağlanmasını etkileyen bir başka faktör,bağlı DNA'nın dizilimidir.Histon çekirdekleri DNA'ya rastgele bağlanmazlar,tam tersine kendilerini belirli bölgelerde tutma eğilimindedirler.Bu durum çok iyi anlaşılamamıştır,fakat DNA heliksinde histonların dokunduğu küçük oluktaki A=T baz çiftlerinin bölgesel çokluğuna bağlı olduğu ortaya çıkmıştır.Nükleozomun histon çekirdeği çevresinde DNA'nın sıkıca sarılması için bu noktalarda küçük oluğun sıkışması gerekmekte ve iki veya üç A=T baz çiftinden oluşan bir küme bu sıkışmayı daha uygun duruma getirmektedir. DNA üzerindeki bazı nükleozomların yerleşmesinde başka proteinler de gereklidir.Bazı organizmalarda,özgün DNA dizilimine bağlanan ve böylece hemen bitişikteki nükleozom oluşumunu kolaylaştıran proteinler bulunmuştur.Nükleozom çekirdeklerinin belirgin yerleşimi,bazı ökaryotik genlerin ifadelenmesinde rol oynayabilmektedir . Nükleozomlar Daha Yüksek Düzeyde Birbirini İzleyen Yapılara Paketlenmektedir Bir nükleozom çekirdeğine DNA'nın sarılması DNA uzunluğunu yaklaşık yedi kat kısaltır.Baştan sona kromozomdaki tüm yoğunlaşma,daha ileri düzeydeki düzenlemelerle 10,000 kattan daha fazladır.Çok hassas yöntemlerle saflaştırılmış kromozomlarda,nükleozom çekirdeğinin 30 nm'lik fibril denilen bir yapıda düzenlendikleri ortaya çıkmıştır .Bu paketleme,her bir nükleozomda bir histon molekülüne gereksinim duyar.30 nm'lik fibril organizasyonu,tüm kromozomu kapsamına almaz fakat,diziye özgü (histon olmayan) DNA-bağlı proteinlerin bağlandığı bölgelerle sınırlanmaktadır.30 nm'lik yapının, DNA'nın özel bir bölgesinin transkripsiyonal aktivitesiyle de bağlantılı olduğu ve genlerin transkripsiyon bölgelerinde daha az düzenlendiği belirlenmiştir. 30 nm'lik fibril,ikinci bir kromatin düzenlenmesiyle DNA'da yaklaşık 100 kat sıkılaşma sağlar.Daha ileri katlanma düzeyleri henüz bilinmemektedir.Fakat DNA'nın belirli bölgelerinin bir nüklear (çekirdeksel) iskele ile bağlantıda olduğu belirlenmiştir.İskele bağlantılı bölgeler,20,000 ile 100,000 baz çifti uzunlukta DNA ilmekleriyle ayrılır.İlmekteki DNA, birbiriyle bağlantılı bir gen seti içerebilir.Örneğin,Drosophila'da histon kodlayan tüm gen takımlarının iskele bağlantı bölgeleriyle bağlanmış ilmeklerde kümelenmiş görünmektedir .İskelenin kendisi , özellikle (fibrilin içinde yerleşmiş) çok miktarda H1 ve topoizomeraz II gibi birkaç proteini içerir.Topoizomeraz II'nin varlığı ayrıca,DNA’nın kısmen açılması ile kromatin oluşumu arasındaki bağlantıyı gösterir.Topoizomeraz II,kromatin birleşmesi için önemlidir.Bu enzimin inhibitörleri,hızla bölünen hücreleri öldürebilmektedir.Kanser kemoterapisinde kullanılan bazı ilaçlar,enzimin DNA sarmalını kırmasını teşvik eden fakat kırıkların yeniden birleşmesine izin vermeyen topoizomeraz II inhibitörleridir. Ökaryotik kromozomlarda her birinin sıkılaşma düzeyini belirgin şekilde arttıran ek organizasyon katmanlarının varlığı kanıtlanmıştır.Daha yüksek yapısal düzeni,kromozomdan kromozoma, kromozomun bir bölgesinden diğer bölgesine,ve hücre yaşamının bir anından diğer bir anına göre değişebilir.Bu yapıları açıklamaya uygun bir tek model yoktur.Bununla birlikte,ilke açıktır: ökaryotik kromozomlarda DNA sıkılaşması,kıvrım üzerine kıvrımı gerektirir. Bakteri DNA'sı da Oldukça Organizedir Şimdi özetlenmiş şekilde bakteri kromozomlarının yapısına dönelim.Bakteri DNA'sı,hücre haciminin büyük bir kesimini dolduran ve, nükleoit olarak tanımlanan bir yapı içinde yoğunlaşmıştır .Bakteri hücrelerinin DNA'sı,plazma zarın iç yüzüne bir ya da daha çok noktadan bağlı durumdadır.Nükleoitin yapısı hakkında ökaryotik kromatininden daha az şey bilinmektedir.E.coli' de,yukarıda kromatinde açıklandığı gibi, dairesel kromozomun bir dizi ilmek yapılar olarak düzenlenmiş,iskele benzeri bir yapı görülür.Ökaryotlarda nükleozomlarla sağlanan bölgesel düzenlenmeyle kıyaslanabilecek ,bakteri DNA'sında herhangi bir yapı görülmemektedir.E.coli'de çok miktarda histon-benzeri proteinler bulunur.En iyi karakterize edilmiş örnek,HU olarak bilinen iki-alt birimden oluşan bir proteindir.Ancak bu proteinler dakikalar içinde bağlanır ve ayrılırlar, düzenli ve kararlı yapıda değillerdir.Bakteri kromozomu,bir olasılıkla genetik bilgisine daha kolay ulaşılma gereksiniminn yansıtan, nispeten dinamik bir yapı gösterir. DNA BAĞLANMA MOTİFLERİ Hidrofobik grupları gizleyecek tabaka yapısı oluşturma yetenekleri sınırlı DNA-bağlanma motifleri, ya çok sıkı kararlı bir yapı ya da bir kesimiyle protein yüzeyinden bir çıkıntı oluştururlar. Helix-Turn-Helix . Bu DNA- bağlanma motifi, pekçok prokaryotik düzenleyici proteinin DNA ile etkileşmesinde çok önemlidir.Benzer motifler bazı ökaryotik düzenleyici proteinlerde de oluşmaktadır. Helix-turn-helix motifi,herbiri yedi-sekiz amino asit uzunlukta ve bir b döngüsüyle ayrılmış iki kısa a-helikal segment içinde 20 kadar amino asiti kapsar.Bu yapının kendisi genellikle kararlı değildir; sadece daha büyük bir DNA-bağlanma bölgesinin etkin kısmıdır.İki a-helikal segmentin birisi,genellikle diziye-özgü şekilde DNA ile etkileşen pek çok amino asiti içermesi nedeniyle, tanıma heliksi olarak isimlendirilir.Bu a heliks protein yapısının diğer segmentleri üzerinde yığılarak, proteinin yüzeyinde çıkıntı oluşturur.DNA'ya bağlandığı zaman,tanıma heliksi,büyük oluğun içinde ya da hemen yanında pozisyon alır.Laktoz repressörü,bu DNA-bağlanma motifine sahiptir. Çinko Parmak. Çinko parmaklar,bir tek Zn+2 iyonu ile dördü (dört Cys, ya da iki Cys ve iki His olarak) bağlanmış, 30 kadar amino asit biriminden oluşur. Çinkonun kendisi DNA ile etkileşmez,tersine,çinko ile bağlanması bu küçük yapısal motife kararlılık kazandırır.Yapının iç kısmındaki birkaç hidrofobik yan zincir de kararlılığa yardımcı olur.Çinko parmaklar,pek çok ökaryotik DNA-bağlanma proteininde oluşmaktadır.Bir tek çinko parmağın DNA ile etkileşimi zayıftır.DNA-bağlanma proteini,DNA ile eş zamanda etkileştiğinde,bağlanma sağlamlığını arttıran çok miktarda çinko parmak içerir.Xenopus kurbağasının DNA-bağlı bir proteininde 37 çinko parmak vardır.Prokaryotik proteinlerde, çinko-parmak motifinin çok az örneği bilinmektedir. Proteinlerdeki çinko parmakların DNA'ya bağlanma biçimleri, proteinlere göre değişir.Bazı durumlarda çinko parmaklar,dizilimin ayırtedilmesinde önemli amino asit birimleri içerir.Ancak bazılarının DNA'ya özgün olmayan şekilde bağlandığı görülmüştür (özgünlüğün oluşumunda gerekli amino asitler proteinin herhangi bir bölgesindedir). Çinko parmakların,RNA'ya bağlanma motifleri olarak da işlevi vardır. Örneğin,ökaryotik mRNA'lara bağlanan ve translasyonal repressör olarak etki gösteren bazı proteinler vardır. Homeodomain.Özellikle ökaryotik organizmaların gelişimi sırasında,transkripsiyonal düzenleyiciler olarak işleve sahip bazı proteinlerde, bir DNA-bağlanma bölgesi tanımlanmıştır. 60 amino asitten oluşan bu bölgeye -vücut örüntü (patern) gelişimini düzenleyen homeotik genlerde keşfedilmesi nedeniyle homeodomain denilir - türlerde oldukça korunmuş ve insanı kapsayan çok geniş organizma grubununun proteinlerinde belirlenmiştir..Bölgenin DNA'ya bağlanan kısmı,helix-turn-helix motifiyle bağlantılıdır.Bu bölgeyi kodlayan DNA dizilimi homeobox olarak tanımlanır. Düzenleyici proteinler yalnız DNA'ya bağlanmak için değil,protein-protein etkileşimleri için - RNA polimeraz ile,diğer düzenleyici proteinlerle ya da aynı düzenleyici birimin diğer altbirimleriyle etkileşim için bölgeler de içerir.Örnekler çoğunlukla, çinko parmak motifiyle DNA-bağlanma bölgelerini kullanan ve dimerler şeklinde DNA'ya bağlanan, gen aktivatörleri olarak işleve sahip pekçok ökaryotik transkripsiyon faktörünü kapsamaktadır.Bazı yapısal bölgeler,genellikle DNA'ya bağlanma için bir zorunluluk olan,dimer oluşumunda gerekli etkileşimler için ayrılmıştır. Tıpkı DNA-bağlanma motifleri gibi,protein-protein etkileşimlerine aracılık eden yapısal motifler,birkaç ortak gruptan birine girme özelliğindedirler.İki önemli örnek, lösin fermuar ve bazik helix-loop-helix 'tir.Bu tip yapısal motifler, bazı düzenleyici proteinlerin yapısal aileler şeklinde sınıflandırılmasının temelidir. Lösin Fermuar Bu motif,bir tarafında bir dizi hidrofobik amino asit biriminin yoğunlaşmış olduğu amfipatik bir a helikstir.Hidrofobik yüzey,dimerin iki polipeptidi arasında dokunum alanı oluşturur.Bu a helikslerin çarpıcı özelliği,hidrofobik yüzey boyunca her yedinci pozisyonda, bir tane lösin amino asiti bulundurarak düz bir hat oluşturmasıdır.Araştırmacılar başlangıçta lösin birimlerinin iç içe geçmiş çıkıntılar oluşturduğu (bu nedenle “fermuar” adı verilmiştir) düşüncesinde olmasına karşın biz onların birbiri çevresinde kıvrılan a heliks etkileşimi olarak yan yana uzandıklarını biliyoruz .Lösin fermuarlı düzenleyici proteinler çoğunlukla,DNA omurgasının negatif yüklü fosfatlarıyla etkileşebilen bazik (lys ya da arg) amino asit birimlerinin çok yoğunlaştığı ayrı bir DNA-bağlanma domaini içermektedir.Lösin fermuar motifleri pekçok ökaryotik ve birkaç ökaryotik proteinde bulunmaktadır. Bazik Helix-Loop-Helix Çok hücreli organizmaların gelişimi sırasında,gen ifadelenmesinin denetiminde işe karışan bazı ökaryotik düzenleyici proteinlerde,yaygın başka bir yapısal motif bulunur.Bu proteinler,hem DNA bağlanması hem de protein dimerizasyonunda önemli,yaklaşık 50 amino asitlik korunmuş bir bölge bulundurur.Bu bölge değişken uzunlukta bir ilmek ile bağlanmış iki kısa amfipatik a heliks oluşturabilmektedir.Bu motif (DNA bağlanmasıyla ilgili helix-turn-helix motifinden ayrı),helix-loop-helix’tir.İki polipeptitten oluşan helix-loop-helix motifleri,dimer yapısı oluşturmak için etkileşirler.Bu proteinlerde DNA bağlanması,lösin fermuar motifi içeren proteinlerdeki DNA-bağlanma bölgesine benzer,bazik birimlerce zengin kısa bir amino asit dizilimi aracılığıyla olur. DNA bağlanmasına ve dimerizasyona (ya da oligomerizasyona) ayrılmış yapısal bölgelere ek olarak,pek çok düzenleyici protein,RNA polimeraz ve diğer bağlantısız düzenleyici proteinlerle ya da her ikisiyle de etkileşmek durumundadır.Ökaryotlarda,protein-protein etkileşimleri için en azından üç farklı tipte ek bölgeler karakterize edilmiştir:özellikle çok bulunan amino asitleri yansıtan; glutamince-zengin,prolince-zengin ve asidik bölgeler.Gen işlevinin karmaşık düzenleyici döngülerinin temeli,protein-DNA bağlanma etkileşimleridir.

http://www.biyologlar.com/genler-ve-gen-transferi

Bitki Etiolojisi

Bitkilerde hastalığa neden olan etmenlerin sınıflandırılmaları, isimlendirilmeleri, yaşayış ve zarar şekilleri ve hayat dönemleri etioloji içinde ele alınmaktadır. Hastalık etmenleri iki grup altında incelenebilir. Olumsuz çevre ve yetiştirme koşullarının ele alındığı cansız hastalık etmenleri ve bitkiler üzerinde yada çevresinde çoğalarak bitki gelişimini sınırlayan canlı hastalık etmenleri, bu iki grubu oluşturmaktadır. Cansız hastalık etmenlerinin neden olduğu hastalıklar geri dönüşümlüdür; yani hastalığa neden olan olumsuz koşul ortadan kaldırıldığında hastalık belirtilerinde gerileme olabilir, bitki yeniden sağlıklı gelişimini sürdürebilir. Ayrıca, bu gruptaki hastalık etmenleri hastalıklı bitkiden sağlıklı bitkiye bulaştırılamaz. Canlı hastalık etmenlerinin yani, bitki patojenlerinin neden olduğu hastalıklarda ise, hastalık sebebi olan patojen ortadan kaldırılsa da bir kez oluşan belirtilerin düzelmesi, bitkinin eski sağlıklı haline dönmesi mümkün değildir. Canlı etmenler çeşitli faktörlerin etkisiyle hastalıklı bitkiden sağlıklı bitkilere kolayca bulaşabilir ve bu suretle hastalık bir bölge içindeki bütün bitkilere yada bir yerden bir yere taşınıp yayılabilir. Bitkilerde hastalık meydana getiren etmenleri şu şekilde sınıflandırılabilir; A- Cansız hastalık etmenleri; 1. Bitkiler için uygun olmayan sıcaklıklar, 2. Uygun olmayan nispi nem ve yağışlar, 3. Zararlı atmosfer olayları, 4. Işık azlığı veya fazlalığı, 5. Uygun olmayan toprak sıcaklığı, 6. Toprak reaksiyonu, 7. Toprak neminin azlığı veya fazlalığı, 8. Besin maddesi eksiklik veya fazlalıkları, 9. Zararlı endüstriyel atıklar, 10. Hatalı tarımsal uygulamalar, B- Canlı hastalık etmenleri; 1. Funguslar 2. Bakteriler, 3. Virüsler, 4. Parazit bitkiler ve yabancı otlar. 1. Cansız Hastalık Etmenleri Her bitki türünün kendi genetik yapısından kaynaklanan ekolojik istekleri vardır. Çevre faktörlerinden biri yada birkaçı uygun olmadığında bitki fizyolojisinde olumsuz değişiklikler meydana gelir ve hastalık durumu ortaya çıkar. Olumsuz faktörün şiddetine ve süresine bağlı olarak bitkilerde ortaya çıkan hastalık belirtileri bazen hafif olarak görülebilir, koşullar normale döndüğünde bitki sağlıklı gelişimini sürdürebilir, bazen de bitkinin ölümüne neden olabilecek kadar şiddetli olur. - Bitkiler için uygun olmayan sıcaklıklar Bitkilerin büyük bir çoğunluğu 15-30 °C dereceler arasında sağlıklı gelişmelerini sürdürürler. Farklı tür ve yaştaki bitkiler ile, değişik bitki organlarının sıcaklık istekleri ve buna bağlı olarak da ekstrem sıcaklıklardan etkilenmeleri farklılık göstermektedir. Genelde yüksek sıcaklık bitkilerde daha ani ve şiddetli zarar meydana getirmektedir. Fakat doğada bu tip zarar sık görülmez. Yüksek sıcaklıkta bitki fizyolojisinde önemli işlevi olan bazı enzimlerin ve bitki hücrelerindeki proteinlerin yapıları bozulur. Bitki hücrelerinin ani olarak su kaybetmesi sonucu protoplazmanın yapısı bozulur, hücre zarı yırtılır. Ayrıca hücrelerde bazı toksik bileşikler oluşur. Bütün bu etkiler sonucu bitkilerin değişik organlarında solma, kuruma, yanıklık gibi belirtiler ortaya çıkar. - Uygun olmayan nispi nem ve yağışlar Doğada bitkiler için asıl zararlı olan, toprak neminin eksik yada çok fazla oluşudur. Nispi nem o kadar önemli değildir. Fakat, ender de olsa nispi nem eksikliğinin de bitkilerde zararlı etkisi görülebilir. Nispi nem düşüklüğü, yüksek sıcaklık ve rüzgarla birlikte olduğunda, bitkilerde aşırı su kaybı nedeniyle, yaprak uçlarında ve kenarlarında yanıklıklar, genel solgunluk ve meyvelerde pörsüme ortaya çıkar. Saksı bitkilerinde, özellikle kaloriferli evlerde, nispi nemin % 15'e kadar düşmesi sonucu solgunluk, alt yapraklarda yanıklık, yaprak dökümü, çiçeklerde solma ve dökülme olur. Yüksek nispi nem bitkilerde doğrudan ve dolaylı zararlara neden olmaktadır. Nispi nemle birlikte toprak neminin fazla olması sonucu, bitkilerde parankima hücreleri uzayarak "entümesans" denilen çıkıntılar meydana gelir. Bunlar yaprakların alt yüzünde, dallarda, nadiren de çiçek, meyve ve meyve saplarında görülür. Yüksek nispi nemin dolaylı etkisi de fungusların enfeksiyonu için uygun ortam oluşturmasıdır. Bazı funguslar, özellikle mildiyö hastalığı etmenleri, ancak çok yüksek nispi nem koşullarında, yapraklar üzerinde su damlası olduğunda enfeksiyon yapabilirler. Aşırı nem sonucu oluşan sis de fungal hastalıkların gelişimini teşvik eder. Yağmur ise hasada yakın dönemde bitkiler için zararlı olur. Ekinlerin hasadını geciktirir ve tarlada kalan ekinlerde aşırı nemin etkisi ile başaklarda saprofit funguslar gelişir. Meyvelerde ise olgunlaşma döneminde kabuk çatlamaları görülebilir. Şiddetli yağmur ekinlerin yatmasına, bitkilerin yapraklarının yırtılmasına neden olur. Ayrıca hastalık etmenlerinin sporlarının taşınmasını sağlar. Dolu, aynı şekilde bitki dokularında yaralar açar, yaprak, çiçek ve meyveleri tahrip eder. Açılan yaralar patojenlere giriş kapısı olur. Kar ise fazla yağdığı zaman ağaçlar üzerinde ağırlık yaparak ince dalların kırılmasına neden olur. - Zararlı atmosfer olayları Hava hareketlerinin yani rüzgarın dolaylı etkisi, yine hastalık etmenlerinin sporlarını ve yabancı ot tohumlarını uzun mesafelere taşımak şeklindedir. Ayrıca hastalıklı bitkiler rüzgar vasıtasıyla sağlıklı bitkilere temas eder, böylece virüs hastalıkları bitkiden bitkiye mekanik olarak taşınır. Şiddetli rüzgarın zararı daha fazladır. Yaprak, çiçek ve meyve dökümüne, dalların kırılmasına, ekinlerin yatmasına neden olur.Yıldırımlar ise düştükleri alanlarda bulunan bitki örtüsünün yanarak tahrip olmasına neden olurlar. - Işık azlığı veya fazlalığı Bitkilerin gelişmesi için en önemli faktörlerden biri de ışıktır. Işık fazlalığı çok sık görülen bir durum değildir. Ancak yüksek, dağlık yerlerde, bazı bitkilerde zararlı olabilir. U-V ışınlar yeterince süzülemediği için yapraklarda yanıklıklara neden olur. Işık eksikliği daha sık görülen bir durumdur. Yeterli miktarda klorofil oluşamadığı için bitkilerin doğal yeşil rengi kaybolur, açık yeşil, sarı yapraklar oluşur. Bitki gelişimi geriler, boğum araları uzar, gövdeler incelir. Bazen yaprak ve çiçek dökümü olur. Işık azlığı nedeniyle ortaya çıkan bu duruma "etiolasyon" denir. Kapalı havalarda seralarda, sık ekilmiş bitkilerde veya meyve bahçelerinde ağaçlar altında yetiştiricilik yapıldığında bitkiler etiole olabilir. Evde yetiştirilen süs bitkilerinde de zaman zaman bu durum görülebilir. Etiole olmuş bitkiler zayıf geliştikleri için hastalıklara da kolaylıkla yakalanırlar. - Uygun olmayan toprak sıcaklığı Ortam sıcaklığına bağlı olarak toprak sıcaklığı da değişiklik gösterir. Toprak sıcaklığının fazla olması yumrulu bitkilerde, yumruların iç kısmında nekrozlara neden olur. Atmosfer ısısına bağlı olarak toprak ısısının normalin altına düşmesi tohumların çimlenmesini geciktirir. Bu da tohumların daha uzun süre toprak patojenlerinin saldırısına maruz kalmasına neden olur. Toprak içinde bulunan suyun donması da bitki köklerinin sıkışıp yaralanmasına veya ince köklerin kopmasına neden olur. Bu şekilde yaralanmış köklerden sekonder patojenlerin girişi kolaylaşır, bunlar da kök çürüklüğüne neden olurlar. Ayrıca toprak sıcaklığı toprakta bulunan mikroorganizmalar açısından önemlidir. Bunlardan bazıları sıcak topraklarda, bazıları ise nispeten serin topraklarda daha iyi gelişirler. Bunun sonucunda bazılarının popülasyonları artarken, diğerlerininki azalır. Eğer popülasyonu artan mikroorganizmalar bitki patojeni ise bitkilerin aleyhine bir durum ortaya çıkar. - Toprak reaksiyonu Toprakta anyon veya katyon halinde çok sayıda element bulunmaktadır. Bunların farklı bölge topraklarındaki miktarları değişiktir. Elementlerden bazılarının az, bazılarının daha fazla bulunması toprağın asit yada alkali karakterde olmasına neden olur. Bazı bitkiler asit’e, bazıları ise alkaliliğe duyarlıdır. Genellikle 4 ile 8 arasındaki pH aralığında bitkiler iyi gelişirler. Asit topraklarda bazı bitkilerde gelişme yavaşlar. Ayrıca, böyle topraklarda mineral tuzlar yüksek oranda çözündükleri için bitkilere toksik etki yaparlar, yada bitkilerin ihtiyacı olan elementlerin alımını engelliyerek besin noksanlığı belirtilerinin ortaya çıkmasına neden olurlar. Asit topraklarda toksisitesi görülen elementler bor, bakır, mangan, alüminyum ve demirdir. Bakır ve mangan toksisitesi aynı zamanda demirin bitki tarafından alımını önler ve demir noksanlığına neden olur. Sodyum tuzlarının, özellikle sodyum klorür, sodyum sülfat ve sodyum karbonatın toprakta fazla miktarda bulunması ise toprak pH 'sini yükseltir ve alkali zararına neden olur. Şekerpancarı, yonca gibi bitkiler alkali toksisitesine dayanıklı oldukları halde, buğday ve elma gibi bazı bitkiler oldukça duyarlıdırlar. Alkali zararı hassas bitkilerde kloroz, cüceleşme, yaprak yanıklığı, solgunluk ve fide ölümleri şeklinde görülebilir. Toprağın asit yada alkali karakterde oluşu toprakta bulunan patojenler açısından da önem taşır. Bakteriler asit’e oldukça dayanıksızdır, bu nedenle nötr veya hafif alkali toprakları tercih ederler. Funguslardan bazıları, örneğin Pythium türleri alkali topraklarda, Plasmodiophora brassicae gibi bazı funguslar ise asit topraklarda daha iyi gelişirler. - Toprak neminin azlığı veya fazlalığı Toprak nemi yada toprakta bulunan su miktarı ve buna bağlı olarak da toprağın hava kapasitesi bitkiler için hayati önem taşır. Bitkilerin normal olarak gelişebilmesi için toprakta yeterli miktarda su ve havanın olması gerekir. Bu dengenin bozulması, yani toprağın susuz kalması yada çok fazla miktarda su bulunması nedeni ile hava kapasitesinin düşmesi bitkilerde hastalıklara neden olur. Toprakların su tutma durumu toprak yapısı ile de ilgilidir. Ağır, killi topraklar fazla su tuttuğu için kökler yeterince hava alamaz, bitkiler zayıf gelişir ve kök çürüklüğüne neden olan patojenlerin saldırısına karşı koyamaz. Köklerin çürümesiyle bitkinin üst kısmına su iletimi durur. Bu durum bir süre devam ederse bitkiler tamamen solarak ölebilirler. Toprak havasının çok az olduğu koşullarda, anaerobik mikroorganizmaların gelişmesi sonucu nitrit’ler gibi bitkilere toksik olan maddeler oluşur. Bunun yanında, oksijen eksikliğinden zarar gören hücreler seçici geçirgenliklerini kaybederler ve toksik metaller bitki tarafından alınır. Bu nedenlerle bitkilerde solgunluk görülür. Fazla sulanan saksı bitkilerinde de toprak nemi fazlalığı sonucu zarar ortaya çıkabilir. En tipik belirti alt yapraklardan başlayan ani yaprak dökümüdür. Ayrıca yapraklarda sararma olur. Bazı bitkilerde gövdede ve yapraklarda kahverengi veya siyah sulu lekeler meydana gelebilir. Köklerde ise siyahlaşma ve ölüm görülebilir. Rutubetli dönemlerde fazla sulamanın etkisiyle bitkilerde şişkinlikler de görülebilir. Genellikle gövdelerde veya yaprakların alt yüzeyinde damarlar boyunca, yeşilimsi beyaz, daha sonra kahverengileşip mantarımsı bir yapıya dönüşen, büyüyüp çoğalan hücre kitlelerinden oluşan şişkinlikler oluşur. Bunları önlemek için bitkiler düzenli olarak toprak kurudukça azar azar sulanmalıdır. Killi toprakların aksine kumlu topraklar su tutmazlar, hava kapasiteleri yüksektir. Böyle topraklarda veya kayalık, eğimli arazilerde toprak rutubetinin azlığı nedeniyle bazı bitkiler zarar görebilir. Yapraklarda açık yeşil-san renk oluşumu, cüceleşme, yapraklarda küçülme ve azalma, çiçek ve meyve dökümü olur. Kuraklık devam ederse bitkiler ölebilir. Tek yıllık bitkiler kuraklığa daha hassastır. Bununla birlikte çok yıllıklarda da, gelişmede gerileme, yaprak ve filizlerde küçülme, yanıklık, yaprak dökümü, solgunluk ve ölüm görülebilir. Hafif kumlu topraklar nem içeriği açısından çok dengesizdirler. Toprakta suyun bir az, bir fazla olması, sulamanın dengesiz yapılması bitkilerde çeşitli hastalıklara neden olur. Domateslerde çiçek dibi çürüklüğü, salatalıklarda acılaşma, marullarda uç yanıklığı görülür. Yine domateslerde bir süre kurakta kaldıktan sonra olgunlaşma döneminde birden sulanırsa meyvelerde çatlaklar oluşur Elmalarda ise su düzensizliği sonucu acı çürüklük (bitter pit) denilen belirti ortaya çıkar. - Besin maddesi eksiklik veya fazlalıkları Bitkiler normal gelişmelerini sürdürebilmek için bazı elementlere ihtiyaç duyarlar. Azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve kükürt gibi bitkilerin fazlaca kullandığı elementlere makro elementler; demir, bor, mangan, çinko, bakır, molibden ve klor gibi daha az kullanılanlara ise mikro elementler denir. Bu elementlerin toprakta yeterli miktarda bulunmaması bitkilerde besin maddesi noksanlığı hastalıklarına neden olur. Bunların normalden fazla bulunması ise toprak reaksiyonunu nötrden uzaklaştırır ve bitkilere toksik etki yapar. Elementlerin fazlalığında meydana gelen zarar esasen, elementin hücre üzerindeki doğrudan etkisi sonucudur. Bunun yanında bir elementin fazlalığı diğer bir elementin bitki tarafından alımını yada fonksiyonunu engelleyebilir. Böylece bitki element eksikliğinden ötürü de zarar görür. Örneğin, normalden fazla sodyum, bitkilerde kalsiyum eksikliğine yol açmaktadır. Bitkiler için önemli elementler, bunların fonksiyonları ve eksiklik ya da fazlalıklarından ileri gelen hastalıklar şunlardır: Azot: Bitkiler tarafından fazla miktarda kullanılan bir elementtir. Bu nedenle yetiştiricilik sırasında gübre halinde toprağa verilmesi gerekir. Bitkiler azotu genellikle nitrat şeklinde, bazen de amonyak şeklinde alırlar. Bitki hücrelerindeki birçok maddenin içeriğinde; proteinlerde, enzimlerde, klorofilde ve solunum sisteminde bulunmaktadır. Azot noksanlığında bitkiler zayıf ve açık yeşil renkte gelişirler. Bitkiler bodurlaşır, çiçek ve meyve oluşumu azalır. Azot noksanlığı belirtilerini ortadan kaldırmak için toprağa düzenli olarak azotlu gübreleme yapılması gerekir. Rotasyonda baklagillere yer verilmesi topraktan aşırı azot kaybını önler. Gereğinden fazla azot vermek de sakıncalıdır. Bitkiler gevrek ve sert bir yapıda olur, vegetatif gelişme ağırlık kazanır, çiçeklenme ve meyve oluşumu gecikir. Ayrıca bitkiler hastalık ve zararlıların saldırısına hassas hale gelirler. Fosfor: Bitki hücrelerindeki birçok madde içinde; DNA ve RNA 'da, ADP ve ATP içinde enerji mekanizmasında, solunum enzimlerinde, fosfolipitlerde (zarlarda) ve bazı proteinlerin yapısında yer alır. Noksanlığında ortaya çıkan belirtiler azot noksanlığı belirtilerine benzer. Bitkiler yine zayıf, ince gelişir. Yapraklar normal yeşil rengini kaybeder, koyu donuk, mavimsi yeşil bir renk alır, antosiyan birikimi sonucu yer yer mor lekelenmeler görülür. Bazen alt yapraklarda bronzlaşma olabilir. Sürgünler ince, uzun, dik ve dönük gelişir. Fosfor normalden fazla olduğunda ise bitkiler çinkoyu alamaz ve çinko noksanlığı belirtileri görülür. Potasyum: Hücredeki birçok kimyasal reaksiyonda katalizör görevi yapar, enzimleri aktivite eder. Hücre geçirgenliğini, hücredeki iyon dengesini sağlar. Noksanlığında bitkilerde boğumlar arasında kısalma, sürgünlerde incelme, yaşlı yapraklarda kloroz ve uçlarda kahverengileşme, yaprak kenarlarına yakın kısımlarda kahverengi lekeler, etli dokularda uçlarda nekroz görülür. Şiddetli olduğunda geriye doğru ölümle sonuçlanır. Potasyum eksikliği daha çok süzek topraklarda ortaya çıkar. Toprağa potasyumlu gübre verilerek önlenir. Potasyum fazlalığında ise magnezyum noksanlığı ortaya çıkabilir. Magnezyum: Kloroplastlarda klorofilin yapı maddesi olarak, mitokondrilerde ve birçok enzimin yapısında bulunur. Noksanlığında tipik olarak klorofil kaybı sonucu kloroz görülür. Önce yaşlı , sonra genç yapraklarda damarlar arasında kloroz oluşur, yaprak kenarları yeşil kalır. Yaprak uçları ve kenarları yukarı doğru kıvrılıp sonunda yapraklar dökülebilir. Magnezyum noksanlığı genelde kumlu topraklarda ortaya çıkar. Potasyum fazlalığında da magnezyum bitki tarafından almayabilir. Şeker pancarı, patates, domates ve meyveler hassastır. Yaprağa veya toprağa MgS04 halinde birkaç uygulama şeklinde verilebilir. Kalsiyum: Hücre zarlarının geçirgenliğini ayarlar. Birçok enzimin aktivitesiyle de ilgilidir. Noksanlığında özellikle bitkilerin büyüme uçları, sürgünler zarar görür. Genç yapraklarda şekilsizleşme, kenarlarında kıvrılma ve nekroz, kahverengi benekler oluşur. Bitkilerin kök sistemleri de zayıf olur. Ayrıca değişik bitkilerde farklı belirtilere neden olur. Patateslerde uçtan itibaren siyahlaşma, çok sayıda şekilsiz yumru oluşumu, çileklerde uç kısımda yanıklık ve ölüm,elma ve daha birçok meyvede acı çürüklük, marulda uç yanıklığı, kirazlarda ve havuçlarda çatlamalar, bakla gibi büyük daneli baklagillerde tohum bağlamama veya tohumlarda çökme, buruşma, tahıllarda yeni çıkan yaprağın kıvrık kalması, domateslerde çiçek dibi çürüklüğü gibi hastalıklar oluşur. Elma ve domateslerde ışık şiddeti azaltılarak kalsiyum noksanlığı belirtileri azaltılabilir. Bunun dışında toprağa kireç uygulaması da olumlu sonuç verir. Bor: Hücre içindeki fonksiyonu tam olarak bilinmemekle birlikte, şekerlerin taşınması ve hücre duvarı oluşumunda, kalsiyumun kullanılmasıyla ilgili rolü olduğu düşünülmektedir. Noksanlığında uç sürgünlerindeki genç yaprakların dip kısımlarında renk açık yeşile döner, gövde ve yapraklarda şekil bozukluğu olur. Bitkiler bodurlaşır. Meyve, yumru, kök veya gövdelerde yüzey çatlakları yada öz çürüklükleri meydana gelir. Değişik bitkilerde farklı belirtiler ortaya çıkar. Kerevizlerde gövde çatlakları, şeker pancarında öz çürüklüğü, turunçgillerde sert meyve oluşumu, elmalarda rozetleşme, geriye doğru ölüm ve meyvelerinde mantarımsı öz, yoncada sarılık ve tütün, domates, keten ve daha birçok bitkide tepe ölümleri görülür. Eksikliği daha çok kumlu, kireçli topraklarda ortaya çıkmaktadır.Toprağa veya yapraklara boraks uygulaması yapılabilir. Bor, topraklarda gereksinimden beş kat fazla bulunduğunda bitkilere toksik etki yapar. Yapraklarda kloroz ve uçlarda koyu-kahverengi, siyah yanıklık olur. Patates, mısır, turunçgiller, çilek ve şeftali çok duyarlıdır. Kükürt: Bitkilerde bazı amino asitlerin ve ko-enzimlerin yapısında bulunur. Protein sentezinde rolü vardır. Eksikliğinde ortaya çıkan belirtiler azot eksikliği belirtilerine benzer.Tek fark genç yaprakların daha hassas olmasıdır.Yapraklar uçuk yeşil veya açık sarı renkte olur. Gerektiğinde toprağa kükürt verilerek noksanlık giderilebilir. Demir: Klorofil sentezinde katalizör olarak rol alır. Birçok enzimin, özellikle solunum enzimlerinin yapısında bulunur. Noksanlığında tipik olarak genç yapraklarda damarlar arasında kloroz ortaya çıkar, damarlar yeşil kalır. Şiddetli olduğunda damarlar da sararıp yapraklar tamamen kuruyabilir. Bitkilerin gelişmesinde gerileme olur. Demir noksanlığı daha çok kireçli topraklarda görülür. Demirli bileşikler kireç tarafından tutulup bitkinin yararlanamayacağı forma girdikleri için demir noksanlığı ortaya çıkar. Toprakta suyun fazla olması ve köklerin havasız kalmasıyla yada ışığın çok fazla oluşuyla hücre özsuyunun alkali hale gelmesi de demirin bitki tarafından alımını engeller. Alkali topraklarda toprağı asit hale getirmek için bol ahır gübresi kullanılmalı, fazla güneş ışığını önleyecek şekilde budama yapılmalı ve toprağa veya yapraklara demirli preparatlar verilmelidir. Bu amaçla, karaboya (FeS04,1-3 kg / ağaç) yada hazır demirli preparatlardan biri (Sequestrene 138 Fe, % 0.05 -% 1; Fetrilon, %0.1-0.3) kullanılabilir. Çinko: Şekerlerin oksidasyonuyla ilgili enzimlerin yapısında yer alır. Noksanlığında yaprak damarları arasında kloroz görülür. Daha sonra bu yapraklar nekrotikleşir ve morumsu renge dönüşürler. Boğum araları kısalır, yapraklar küçülür, şekilsizleşir, rozetleşme veya kamçılaşma belirtileri ortaya çıkar. Meyve verimi de düşer. Hastalık birkaç yıl devam ederse kamçılaşan sürgün ve dallar kuruyarak ağaç ölüme doğru gidebilir. Ağaçlara durgun dönemde %5'lik (100 litre suya 5 kg), yapraklı dönemde %1'lik çinko sülfat (100 litre suya 1 kg ZnS04 + 0.5 kg sönmemiş kireç) püskürtülerek noksanlık giderilebilir. Bakır: Birçok oksidatif enzimin yapısında yer alır. Noksanlığında bitkilerde değişik belirtiler ortaya çıkar. Tahıllarda genç yaprakların uçlarında kuruma, kenarlarında kloroz meydana gelir. Yapraklar tam olarak açılamaz, kıvrık kalır, solgunluk oluşur. Başaklar normalden kısa ve şekilsiz olur, daneler buruşur. Turunçgillerde, yumuşak ve sert çekirdekli meyve ağaçlarında, yazın sürgünlerde geriye doğru ölüm, yaprak kenarlarında yanıklık, kloroz, rozetleşme gibi belirtiler ortaya çıkar. Sebzeler ise normal gelişme gösteremez. Meyve ağaçlarını paraziter hastalık etmenlerinden korumak için atılan Bordo Bulamacı (CuSO4) veya diğer bakırlı preparatlar, bakır noksanlığını kısmen giderir.Toprağa da bakır sülfat uygulanabilir. Bakırın fazlası da bitkilerde toksik etki yapar. Yapraklarda yanıklıklara neden olur. Manganez : Solunum, fotosentez ve azot metabolizması ile ilgili enzimlerin yapısında yer alır.Noksanlığında, demir noksanlığına benzer şekilde yapraklarda kloroz ortaya çıkar.Yalnız farklı olarak damarların olduğu kısımlar kalın bir bant halinde normal rengini muhafaza eder.Ayrıca yapraklar üzerinde nekrotik lekeler oluşabilir. Şiddetli durumlarda yapraklar kahverengileşerek kururlar. Organik, turba, kumlu topraklarda, yüksek pH 'da mangan eksikliği görülür. Yapraklara MnS04 püskürtülmesi tavsiye edilir. Toprak asilliğinin çok yüksek olduğu yerlerde magnezyum ve kalsiyumun alamayışı nedeni ile mangan toksisitesi ortaya çıkar. Özellikle karnabahar, lahana ve arpa hassastır. Damarlar arasında düzensiz klorotik lekeler oluşur, daha sonra koyu kahve, mor veya siyah nekrotik lekelere dönüşür. Lekeler yaprak kenarlarında yoğundur ve yaprak kenarları içe doğru kıvrılabilir. Molibden: Nitraz redüktaz enziminin önemli bir yapıtaşı olduğu bilinmektedir. Azot fiksasyonunda da rolü vardır. Noksanlığında şiddetli sararma ve cüceleşme görülür. Özellikle kavun bitkisi hassastır, meyve vermez. Haçlıgillerde şekilsiz, parçalı yaprak oluşumuna neden olur. Diğer birçok bitkide ise yapraklarda damarlar arasında parlak san-yeşil beneklenmeler, yaprak kenarlarında kıvrılmalar ve sonunda yapraklarda kuruma ve çökme şeklinde belirtiler oluşur. Toprağa amonyum molibdat uygulanarak bu belirtiler önlenebilir. Bazı bitkilerde klor ve sodyum noksanlığı zararı görülebilir. Domates, marul ve lahana klor noksanlığına, semizotu ise sodyum noksanlığına duyarlıdır. Halojenlerin noksanlığında ortaya çıkan belirtiler birbirine benzer. Yapraklarda sararma, solgunluk ve yaprak kenarı nekrozu görülür. Toprak asitliğinin fazla olduğu durumlarda alüminyum toksisitesi görülebilir. Arpa, şekerpancarı ve fasulye buna duyarlıdır. Köklerde lobutlaşma, büyümede gerilik ortaya çıkar. Zararlı endüstriyel atıklar Dünyamızı saran atmosfer tabakasında; azot % 78, oksijen %21, karbondioksit, su buharı ve diğer gazlar ise %1'lik bir oranda bulunurlar. Ancak insan aktiviteleri sonucu değişik gazlar atmosfere karışarak, bu oranlar bitkilere zararlı olacak şekilde değişebilmektedir. Isınma, enerji üretimi ve endüstri faaliyetleri sırasında hidrojen florür, azot oksitleri, ozon, kükürt dioksit, peroksiasil nitratlar gibi gaz ve kurşun, demir oksit, bor partikülleri, yol tozları, çimento tozları gibi partikül halindeki kirleticiler atmosfere karışarak bitkilerde çeşitli zararlara neden olurlar. Kirleticilere karşı bitkilerin tepkisi, gözle görülür belirtilerin oluşması, büyümenin yada gelişmenin engellenmesi, fizyolojik ve metabolik dengenin bozulması ve belirli bazı elementlerin ve metabolitlerin birikmesi şeklinde olabilir. Etkinin şiddeti, bitkinin kirleticiye maruz kalma süresine, kirleticinin dozuna ve ışık şiddeti, nispi nem, toprak nemi, sıcaklık ve diğer kirleticilerin varlığına bağlı olarak değişmektedir. Birden fazla kirletici bir arada bulunduğunda değişik şekilde etkileşim gösterebilirler. Bazen birlikte etkileri, tek tek etkilerinin toplamına eşit olabilir ki, buna eklemeli etki denir (EAB=EA+EB). Bazen de birlikte etkileri, etki toplamından büyük olur ki buna sinerjitik etki denir (EAB>EA+EB), yada küçük olur, buna da antagonistik etki denir (EAB Doğada yaygın olarak bulunan kirletici gazlardan biri kükürtdioksittir (SO2). Fabrika bacalarından (bakır, gübre, demir-çelik, kurşun-çinko, petrol arıtım, deri işleme, kağıt vs.), otomobil eksozları ve diğer iç yanmalı motorlardan kaynaklanır. Birçok bitki, özellikle yonca, bezelye, pamuk, fasulye ve ibreliler hassastır. Kükürtdioksit 0.3-0.5 ppm konsantrasyonlarda fitotoksiktir. Düşük konsantrasyonları genel kloroza neden olur. Yüksek konsantrasyonlarda ise yapraklarda damarlar arasında kalan bölgeler beyazlaşır. Klorofili parçalayarak fotosentezi engellemektedir. Ozon stratosferde doğal olarak bulunur. Bunun dışında, otomobil eksozları ve diğer iç yanmalı motorlardan çıkan NC>2, güneşin ultraviole ışınlarının etkisiyle oksijenle reaksiyona girerek ozonu meydana getirir (NÛ2+02 güneş ışığı Os+NO). Ozonun 0.1-0.5 ppm'lik dozları birkaç saatte bitkilere zarar verebilir. Stomalardan yaprağa girerek hücrelerin ölümüne ve beyaz nekrotik alanların oluşumuna neden olur. Turunçgiller, yonca, fasulye, soya fasulyesi, asma, patates, tütün, buğday, çam ve kavak gibi bazı bitkiler ozona çok duyarlıdır. Ozonun oluşumu sırasında açığa çıkan NO, otomobil eksozlarından çıkan tam yanmamış hidrokarbonlarla birleşerek yine bitkilere toksik olan peroksiasilnitratlan (PAN) meydana getirir. Bunlar da Stomalardan yaprak dokusuna girerler ve 0.001-0.02 ppm kadar küçük dozları bile hassas bitkilere zarar verebilir. Yapraklar gümüşi bir renk alır. Bunun nedeni de yaprakların alt yüzünün parlak beyaz-bronz renge dönüşmesidir. Zarar gören yaprakların mezofil hücrelerindeki protoplastlar çöker, buraya hava dolar. Bu hava boşlukları yapraklara gümüşi rengi verir. Ispanak, domates, marul en hassas bitkilerdir. Azot oksitlerinin asıl kaynağı biyolojik olarak bakteriler tarafından oluşturulan NO 'dir. Fakat bu şekilde oluşan NO dünyada homojen olarak dağıldığı için bitkilere zarar vermez. Halbuki şömine, soba gibi ısınma araçlarından yada iç yanmalı motorlardan çıkan azot oksitleri belirli alanlarda yoğunluk kazanarak bitkilere toksik etki yaparlar. Bunların 2-3 ppm 'de fitotoksik oldukları belirlenmiştir. En duyarlı bitkiler; fasulye, domates, yulaf, buğday ve bezelyedir. Bitkilerdeki zararı SO2 zararına benzer. Yapraklarda renk açılması, bronzlaşma görülür. Ayrıca gelişmeyi de olumsuz yönde etkiler. Flor ve floritler, maden ve petrol işleyen fabrikalardan kaynaklanır. Mısır, şeftali, lale, fasulye gibi hassas bitkilerde 0.1 ppm 'de toksik etki yapabilir. Dikotiledonlarda yaprak kenarlarından, monokotiledonlarda yaprak uçlarından itibaren kahverengileşme olur. Rafineri ve cam fabrikaları çevresinde bazen Cl2 ve HCI zararı görülebilir. Klor 0.1 ppm 'de toksiktir. Yine yaprak kenarlarında yanıklıkla kendini gösterir. Kapalı yerlerde, soğutma depolarında amonyak ve etilen gibi gazlar da zararlı olabilirler. Meyvelerde değişik lekeler meydana gelir. Doğada gazların tek tek etkilerinden çok, kombine etkilerine rastlanır. Ozon, SO2 ve NO2 kombinasyonları en çok zarar oluşturan kirleticilerdir. SO2 ve NO2 , rüzgarla uzun mesafelere taşınabilirler ve sülfirik ve nitrit asitlere dönüşerek asit yağmurları şeklinde de etkili olurlar. Asit yağmurları doğrudan yapraklar üzerinde lezyonlar meydana getirerek zararlı oldukları gibi, toprağın kimyasal ve biyolojik yapısını değiştirerek dolaylı olarak da bitki sağlığını tehdit ederler. Gaz kirleticiler ve asit yağmurlarından başka partikül halindeki kirleticiler de bitkilerde önemli zararlara neden olmaktadır. Bunlardan en önemlileri çimento fabrikalarından çıkan çimento fırın tozları, kireç ocaklarından çıkan kireç tozları, kurşun ve bor partikülleri, mozaik fabrikaları tozları ve yol tozlarıdır. Bunlar bitki yapraklarının üzerini kaplayarak fotosenteze engel olur, bunun sonucunda bitki verimi düşer. Ayrıca pH 'yi etkileyerek normal hücre yapısının bozulmasına neden olur, bitki besin maddelerinin alımını engeller. Ülkemizde de sanayinin yoğun olduğu bölgelerde, çevreye zararlı gazların yayıldığı fabrikaların çevresinde bulunan tarım alanlarında önemli zararlar meydana gelmektedir. Örneğin Murgul ve Samsun 'daki bakır işletmeleri çevrede bulunan tarım alanlarında neden oldukları zararlar için üreticilere her yıl milyonlarca lira tazminat ödemektedirler. Hatalı tarımsal uygulamalar Pestisitlerin hatalı kullanımlarından dolayı bitkilerde çeşitli zararlar meydana gelmektedir, ilaçların tavsiye edilen normal kullanım dozlarının üzerinde kullanılması, uygulama zamanının iyi ayarlanmaması nedeni ile yanlış dönemde uygulanması, topraktaki kalıcılığının dikkate alınmaması, uygulama sırasında rüzgarla istenmeyen yerlere taşınması ve çevre koşullarının ilaçlamaya uygun olmadığı durumlarda, pestisitler kültür bitkilerine zarar verebilirler. Seçici özellikleri nedeniyle pestisitler içinde en çok herbisitlerin fitotoksisitelerine rastlanır. 2,4 D ester formülasyonlu herbisitler buharlaşma özelliklerinden dolayı rüzgarla taşınarak, uygulama alanının dışındaki geniş yapraklı kültür bitkilerini etkileyebilirler. Bu durumda yapraklarda şekil bozukluğu meydana gelir. Yaprak damarları birbirine paralel, yaprak kenarları ise parçalı bir görünüm alır. Diğer bazı herbisitler de yanlış kullanıldıklarında fotosentezi, lipit sentezini, hücre bölünmesini önleyebilirler. Bazı bitkilerde bir fungisit veya insektisite hassasiyet görülür, özellikle süs bitkilerinde ilaç kullanımına dikkat edilmelidir. Kabakgillerin bakirli, şeftalinin çinkolu ilaçlara hassas olduğu bilinmektedir. Ayrıca kükürtlü veya yazlık beyaz yağlı preparatlar 30 °C' nin üzerindeki sıcaklıklarda bitkilere toksik etki yaparlar. Derin dikim, derin veya sık ekim, aşın yada hatalı toprak işleme, gübreleme, sulama, budama işlemleri ve uygun olmayan koşullarda depolama gibi kültürel işlemler de bitkilerde birtakım zararlara yol açarlar. Derin dikim, ağaç köklerinin yeterince hava alamamasına ve bitkilerin kök çürüklüklerine daha hassas hale gelmesine neden olur. Kök sistemi görevini yapamaz. Bunun sonucunda ağaçların gövdelerinde zamklanma görülebilir. Ekimde derinlik önemlidir. Her tohumun istediği bir ekim derinliği vardır. Fazla yüzmek yada derin ekilen tohum normal çimlenemez veya toprak yüzeyine çıkamaz, yada gelişen bitki zayıf olur. Aynı şekilde sık ekimde bitkilerin zayıf gelişmesine neden olur. Sık ekim sonucu bitkilerin havalanması önlenecek ve fazla nem patojenlerin enfeksiyonuna uygun bir ortam oluşturacaktır. Aşırı toprak işleme topraktan fazla su kaybına neden olur. Sıra arası çapalamanın dikkatsiz yapılması bitki köklerinin yaralanmasına yada kopmasına neden olur. Aşırı veya düzensiz sulama bitkilerin sağlıksız gelişmesine yol açar. Hıyar gibi bazı bitkilerde acılaşma olur. Gübrelemenin az yada fazla olması da besin maddesi noksanlığı veya toksisitesi belirtilerini ortaya çıkarır. Aşın ve yanlış budama ağaçlarda zararlanmalara bunun sonucunda da verim düşüklüğüne neden olur. Budama yaralarının kapatılmaması sonucu buralardan giren patojenler bitkileri hastalandırır. Uygun olmayan koşullarda depolama bitkisel ürünlerde fizyolojik ve patojenlerin neden olduğu bozulmalarla sonuçlanır, ürünlerin kalitesi ve pazar değeri azalır. Bu bölümde ele alınan ve bunların dışında kalan tüm tarımsal işlemlerden her birinin uygun şekilde ve zamanında yapılmaması halinde bitkiler zayıf gelişir ve sekonder etmenlerin hücumuna duyarlı hale gelirler. 2. Canlı (Paraziter) Hastalık Etmenleri Funguslar, bakteriler ve virüsler bitkilerde hastalık meydana getiren canlı etmenlerdir. Parazit bitkiler ve yabancı otların da bitkilerin gelişmesini olumsuz yönde etkiledikleri için paraziter hastalık etmenleri içinde ele alınırlar. Bu grup içinde çok sayıda etmen olduğu için bunlarla ilgili çalışmaları kolaylaştırmak ve araştırıcılar arasında birlik sağlamak açısından, bunlar belli bir düzene göre isimlendirilmekte ve sınıflandırılmaktadır. Sınıflandırma birbirine benzeyen canlıları aynı kategoriler içinde ele almaktır. Canlıların sınıflandırılmasında belirli bazı kategoriler kullanılır: * Alem (Regnum veya Kingdom) * Bölüm (Şube) (Phylum, Division) * Sınıf (Classis) * Takım (Ordo) * Familya (Family.Familia) * Cins (Genus) * Tür (Species) Bu kategoriler arasında, gerektiğinde ara kategoriler de kullanılmaktadır. Bunlar; altbölüm, altsınıf, alttakım, altfamilya, altcins ve alttür olarak isimlendirilirler. Bu sınıflandırma kategorilerine verilen isimler Latince'den yada Yunanca'dan alındığı için isimlendirmelerde yine bu dillerden gelen bazı ekler kullanılır. * Alem - ae * Bölüm - mycota * Altbölüm - mycotina * Sınıf - mycetes * Altsınıf - mycetidae * Takım - ales * Familya - aceae Tür isimleri cins ve türün adı olmak üzere iki isimli (binomial) olarak kullanılır ve bunlar italik harflerle veya altı çizilerek yazılır. Alttür isimleri ise üçlü (trinomial) olarak yazılır, isimlerden sonra bu türün ilk tanımını yapan araştırıcının adı veya kısaltması yazılır. Eğer sonradan başka bir araştırıcı aynı türü başka şekilde isimlendirirse ilk tanımlayanın adı parantez içinde, son isimlendirenin adı ise en sonra yazılır (Örneğin: Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Shoemaker). Bitkilerde hastalığa neden olan funguslar, bakteriler ve virüsler, canlılar aleminin iki ana grubu olan bitkiler ve hayvanlara hem benzer, hem de farklı özellikleri nedeniyle her iki gruba da dahil edilememiş, Protista adı altında ayrı bir alem olarak ele alınmışlardır. Protistler hücre yapıları birbirinden farklı iki alt gruba ayrılırlar: Prokaryonlar (ilkel protistler) ve Ökaryonlar (yüksek protistler). Prokaryonlar tek hücreli canlılardır. Stoplazmalan ya sadece hücre zarı ile, yada hücre zarı ve hücre duvarı ile çevrilidir ve küçük (70 S*) ribozomlar içerir. Genetik materyal yani DNA, bir zarla çevrili değildir, stoplazma içinde tek bir iplikçik halinde, serbest olarak bulunur. Ökaryonlar gelişmiş mikroorganizmaları içine alan gruptur. Hücrede, etrafı zarla çevrili gerçek bir çekirdek bulunur. DNA prokaryonlarda olduğu gibi tek bir kromozomdan ibaret değil, kromozom dizeleri halindedir. Stoplazma zarı, endoplazmik reticulum ile çekirdek zarına kadar uzanmaktadır ve stoplazma büyük (80 S) ribozomlar içerir. Bakteriler prokaryonlar arasında, funguslar Ökaryonlar arasında yer alırlar. Virüsler ise her iki gruba da dahil edilemeyen farklı yapıda canlılardır. Prokaryonlar ve Ökaryonlar gibi hücresel bir yapıları yoktur ve çoğalmaları için canlı bir hücreye gerek duyarlar. Bitki Patojeni Funguslar Funguslar klorofil içermeyen ve genellikle sporlarıyla çoğalan mikroorganizmalardır. Eskiden benzer bir takım özellikleri nedeniyle bitkiler aleminde ele alınarak, kök, gövde ve yaprak gibi organları olmayan bitkiler olarak tanımlanırlarken, günümüzde Protista üst alemi içinde, Mycetae (Fungi) adı verilen kendi alemleri içinde ele alınmakta ve kendilerine has özellikleri olan ayrı bir grup organizma olarak düşünülmektedirler. Yaklaşık 100.000 fungus türü tanımlanmıştır ve her yıl buna yeni türler eklenmektedir. Şapkalı mantarlar, kav mantarları, küfler ve mildiyö fungusları hemen herkes tarafından bilinmektedir. Fungusların bir çoğu insanlar için yararlıdır. Gıda olarak tüketilebilir veya gıda ve ilaç endüstrisinde kullanılabilirler. Yemeklik kültür mantarları taze olarak yada konserve veya çorba halinde hemen tüm marketlerde bulunabilmektedir. Ekmek, bira, şarap, soya sosu gibi gıda ve içeceklerin yapımında özel funguslar kullanılmaktadır. Birçok hayatı kurtaran penisilin adlı antibiyotik ise 1929 yılında Fleming adlı araştırıcının laboratuarında, kültürde çoğalan bir fungustan elde edilmiştir. Ayrıca funguslar bakterilerle birlikte çürüme olayının başlıca etkenleri olarak, organik maddenin parçalanması yoluyla bitkilerin beslenmesinde önemli ve mutlak bir rol alırlar. Tüm funguslar karışık yapıdaki organik besinleri daha basit bileşiklere ayırma ve bu bileşikleri enerji kaynağı olarak kullanma yeteneğine sahiptir. Çürümekte olan organik madde üzerinde yaşayabilen funguslar saprofit olarak isimlendirilirler. Funguslar; kitaplar, giyecekler, meyveler, deri, et, kağıt, depolanmış tohum ve diğer bitkisel materyal ve odun gibi çok değişik maddeleri parçalayabilirler. Bazı funguslar bitki kökleriyle simbiyotik (her iki organizmaya da fayda sağlayan bir ortak yaşam) bir birlik oluştururlar. Bu yapıya "mikoriza" (mycorrhiza) denir. Funguslar bitki köklerinin üzerinde (ektomikoriza) veya içinde (endomikoriza) yaşarlar. Fungus bitki köklerinden besin maddeleri ihtiyacını karşılarken, fosfor gibi belirli bazı besin elementlerini de bitki köklerinin alabileceği forma çevirir. Bazı mikoriza fungusları, zararlı patojenik fungusların bitki köklerini enfekte etmesine karşı bitkiyi koruyabilir. Zararlı funguslar insan , hayvan ve özellikle de bitkilerde hastalıklara neden olurlar. 8000 kadar fungus türünün bitkilerde hastalıklara neden olduğu ve her bitkinin bazı funguslar tarafından hastalandırıldığı bilinmektedir. Bazı bitki patojeni funguslar çok sayıda bitki türüne zarar verebilir, bazıları ise yalnızca bir tek konukçuya sahiptir. Bazı funguslar da yalnızca canlı bir konukçu üzerinde çoğalıp yaşayabilir, bunlara "obligat (mecburi) parazitler" denir. "Fakültatif parazitler" ise ölü organik madde ile beslenerek de yaşamlarını sürdürebilirler. Bitki paraziti bazı funguslar tarafından gıdalar üzerinde üretilen ve "mikotoksin" denilen bazı maddeler hayvanlara ve insanlara zararlıdır. Buğday, arpa, mısır gibi bazı gıdalar depolandığında, uygun sıcaklık ve nem mevcutsa bunlar üzerinde bazı funguslar gelişir. Mısır daneleri üzerinde Aspergillus flavus fungusunun gelişmesi sonucu aflatoksin üretimi gerçekleşir. Aflatoksin seviyesi yüksek olduğunda bu danelerden yapılan gıdayı tüketen hayvan veya insanlar zarar görür. Hububat tohumları üzerinde gelişen bazı Fusarium türleri de tehlikeli toksik maddeler üretirler. Claviceps purpurea fungusunun neden olduğu "çavdar mahmuzu" hastalığında ise daneler fungusun canlılığını sürdürmesini sağlayan yapılar olan sklerotlarla bulaşır ki bunlar da oldukça zehirli maddeler içerirler. Fungusların neden olduğu bitki hastalıkları her yıl ürün kaybına neden olmakta ve bu hastalıkları önlemek için kullanılan fungisitler için de milyarlarca lira harcanmaktadır. Morfolojik özellikleri Bir fungusun vücudu veya vegetatif dönemdeki yapısı "hif adı verilen (hyphae, çoğulu: hypha) dallanmış ipliksi yapılardan ibarettir. Hifler bir araya gelerek "misel" (mycelium, çoğulu: mycelia) meydana getirirler. Gelişmiş funguslarda hifler, "septum" (çoğulu: septae) denilen bölmelerle, içleri protoplazma dolu hücrelere bölünmüştür. Protoplazma yarı geçirgen stoplazmik zarla çevrili ve bir veya daha fazla çekirdek içermektedir. İlkel fungusların hifleri bölmesizdir, bunlar protoplazma içeren uzun tüpler şeklindedir ve mikroskop altında sıvı protoplazmanın hif içinde ileri geri akışı görülebilmektedir. Bir hif genellikle bir sporun çimlenmesi ile oluşur. En basit sporlar, bir çekirdek ve stoplazma içeren, mikroskobik boyutlarda tek hücreli yapılardır. İlkel fungusların sporları kamçıları ile yüzerek hareket etme kabiliyetindedir. Bir spor hücre duvarındaki ince bir yerden tüp yada iplik şeklinde bir çim borusu çıkararak çimlenir. Çim borusu gelişerek bir hife dönüşür ve hif de dallanarak miseli oluşturur. Gelişme büyük ölçüde hiflerin ucunda olur ve sıvı maddelerin doğrudan doğruya hücre duvarından emilmesi ile gerçekleşir. Miselyum genellikle fungusun geliştiği ortam içinde gizlidir. Gelişmekte olan hif uçları, en sert odun dokusu da dahil olmak üzere birçok bitki dokusunun hücre duvarından doğrudan bitki hücreleri içerisine girebilme yeteneğindedir. Bu giriş enzim" denilen ve gelişmeleri sırasında çıkardıkları organik maddeler yolu ile olur. Enzimler hücre duvarlarını ve diğer hücre kısımlarını oluşturan yapılan çözebilir veya parçalayabilirler. Fungusların konukçu dokuları içine girişi mekanik basınç yoluyla da olabilir. Bu amaçla hifler özel işleve sahip bazı yapılara dönüştürülürler. Hiflerin konukçu dokuları içine girebilmek için oluşturduğu ucu çivi şeklinde sivrilmiş yapılara "apressoryum" (appressorium, çoğulu: appressoria) denir. Appressorium konukçu epidermisi üzerine oluşturduğu basınçla epidermisi delerek doku içine girer. Fungus hiflerinin oluşturduğu özel yapılardan bir diğeri "haustoryum"dur (haustorium, çoğulu: haustoria). Tüp veya parmak şeklinde olan bu yapı, fungusun konukçu hücreleri içinden besin maddelerini alabilmesi için meydana getirilmektedir. Misel, konukçu bitkinin veya çürüyen organik maddenin üzerinde yada içinde oluşabilir ve fungusun teşhisine yarayan değişik yapı ve organları oluşturabilir. Fungus miselleri yoğun bir şekilde gelişerek fungal dokuları "plektenkima" (plectenchyma) meydana getirirler. Misellerin düzensiz ve sıkı bir şekilde bir araya gelerek oluşturdukları fungal dokulara "psödoparankima" (pseudoparanchyma) denir. Bu tip dokulara örnek olarak, bazı funguslarda oluşturulan ve "sklerot" (sclerotium, çoğulu: sclerotia) adı verilen dormant yada dinlenici yapılar verilebilir. Bunların boyutları birkaç hücreden (mikrosklerotlar) binlerce hücreye kadar değişebilir. Bazıları 4 kg ağırlığa kadar ulaşabilirken çoğu küçüktür. Renk (şeffaf, açık sarı, kahverengi, siyah) ve şekil (düzensiz şekilli, küresel, uzunumsu) bakımdan da değişiktirler. Funguslar, soğuk, kurak, sıcak veya konukçu yokluğu gibi olumsuz koşullarda sklerot halinde canlılıklarını koruyabilirler. Uygun koşulların yeniden ortaya çıkmasıyla sklerot konukçuyu enfekte edecek olan hifi oluşturur, yeni bir miselyum meydana getirir, yada başka bir üretken yapıya dönüşür. Fungus misellerinin biri birine paralel olarak sıkı bir şekilde bir araya gelerek oluşturdukları ip veya halat şeklindeki yapılara "rizomorf" (rhizomorph) denir. Rizomorf fungusun hem uygun olmayan koşulları geçirmesini, hem de bir konukçudan diğerine ulaşmasını sağlar. Misellerin düzenli ve gevşek bir şekilde bir araya gelerek oluşturdukları fungal dokulara ise "prosenkima" (prosenchyma) denir, içinde değişik çoğalma yapılarının oluştuğu "stroma" bu tip fungal dokulardandır. Fungus miselleri konukçu bitki dokuları üzerinde veya içinde gelişebilirler. Konukçu yüzeyinde gelişen funguslara "ektoparazit funguslar" denir Ektoparazit funguslar haustoryumları ile bitki hücrelerinden besinlerini alırlar. Bitki dokuları içinde gelişen funguslara ise "endoparazit funguslar" denir. Bunlarda misel gelişimi bitki hücreleri arasında (intercelluler) veya hücre içine girmek suretiyle olur (intracelluler). Üremeleri Funguslarda üreme, eşeyli ve eşeysiz olmak üzere iki tipte gerçekleşir. Eşeysiz veya aseksüel üreme, somatik yapının belirli bir dönemde kendi benzerlerini oluşturmasına denir. Eşeysiz üreme değişik fungus gruplarında dört farklı şekilde olabilmekte ve bunun sonucunda değişik tipte sporlar oluşmaktadır. Eşeysiz üreme tiplerinden biri olan "fragmentasyon"da, hiflerin uç veya orta kısımlarındaki hücreler hifden kopup ayrılmakta ve yeni bireyleri oluşturmaktadır. Hiflerin uç veya orta kısımlarındaki hücrelerin çeperleri kalınlaşıp, yuvarlaklaşarak hif den ayrılmasıyla oluşan sporlara "klamidospor" (chlamidospor) denir. Bunlar genellikle fungusların olumsuz koşulları geçirmek için oluşturdukları sporlardır. Belirli bir olgunluğa ulaşan hiçlerin uç kısımlarındaki hücrelerin tespih tanesi gibi koparak hinden ayrılmasıyla oluşan sporlara ise "arthrospor" denir. Bu iki spor tipi hif hücrelerinden yani, thallusdan oluştukları için bunlara "thallospor" da denilmektedir. Somatik yapısı tek hücreden oluşan funguslar, hücrelerinin uzayarak ortadan bölünmesiyle eşeysiz çoğalmayı gerçekleştirirler. Buna "bölünerek çoğalma" denir. Bazı funguslarda, protoplazma ve çekirdeğin hücrenin uç kısmında oluşan tomurcuk içine geçerek, tomurcuğun ana hücreden koparak ayrılmasıyla oluşan üreme şekli görülmektedir. Bu tip eşeysiz üremeye "tomurcuklanma" denir. Bazı funguslar ise doğrudan doğruya farklılaşmış miseller üzerinde yada misellerin oluşturduğu özel çoğalma yapıları üzerinde veya içinde, Spor oluşturmak suretiyle çoğalırlar. Funguslarda eşeysiz dönemde iki tip spor oluşumu görülmektedir. Dallanmış hiflerin ucunda bulunan ve içinde çok sayıda spor taşıyan kese şeklindeki çoğalma organlarına "sporangium" (çoğulu: sporangia), spor keseleri içinde oluşan sporlara ise "sporangiospor" denir. Nemli koşullarda yaşayıp gelişen funguslar bir veya birkaç kamçıya (flagellum, çoğulu: flagella) sahip hareketli sporlar üretirler, bunlara "zoospor" denir . Bununla birlikte fungusların çoğu rüzgar, yağmur sulan yada toprakla taşınan hareketsiz sporlar üretirler. Sporangium içinde oluşan hareketsiz sporlara "aplanospor" denir. Funguslarda eşeysiz dönemde oluşan ikinci tip sporlar ise "konidi"lerdir (conidium, çoğulu: conidia). Bunlar konidiofor (conidiophore) adı verilen farklılaşmış hiflerin ucunda oluşurlar, tek veya çok hücrelidirler. Konidiler bazen doğrudan doğruya hiflerin ucunda oluşur, bazen de daha kompleks yapılar içinde kitle halinde meydana gelirler. Stromatik doku içinde gömülü halde oluşan, kese şeklindeki konidi taşıyan organlara "piknit" (pycnidium , çoğulu: pycnidia) denir. Bazı fungus gruplarında konidiler "aservulus" (acervulus, çoğulu: acervuli) denilen yatak şeklindeki organlar içinde, bazılarında ise "sporodokyum" (sporodochium, çoğulu: sporodochia) adı verilen yastık şeklinde kabarık yapılar üzerinde oluşur. Bazen de konidioforlar çiçek demeti gibi yan yana gelerek uçlarında konidiler toplu halde oluşur, bu yapıya da "sinnema" (synnema) denir. Funguslarda seksüel (eşeyli) üreme üç aşamada; plasmogami, karyogami ve mayoz bölünme şeklinde gerçekleşmektedir. Plasmogami, farklı karakterde iki eşey hücresinin (gamet) veya eşey organının (gametangium, çoğulu: gametangia) plasmalarının birleşmesi olayıdır. Plasmogamide rol alan gametler birbirinin benzeri olabildiği gibi, birbirinden farklı büyüklük ve yapıda olabilirler. Karyogami ise iki gametin çekirdeklerinin birleşmesi olayıdır. Bundan sonra mayoz bölünme ile diploid çekirdek bölünerek haploid hücreler oluşturulur. Funguslar eşeyli ve eşeysiz üreme sırasında oluşturdukları özel yapı ve organlara göre sınıflandırılırlar. Bitki dokusuna girişleri ve bitkiden bitkiye taşınmaları Fungusların bitki dokularına girebilmeleri için yaralar yada doğal açıklıklar olması gerekmez. Fungus hifleri mekanik veya kimyasal yollarla sağlıklı bitki dokularına girebilme yeteneğindedirler. Fungus (liflerinin bitki dokusuna mekanik olarak girişi enfeksiyon çivisi yada apressoryum denilen sivri hif uçlarının basınçla bitki dokusunu delmesiyle gerçekleşir. Kimyasal giriş ise fungus emzimlerinin bitki hücre duvarlarını eritmesiyle olur. Bitki içine giren fungus hifleri hücreler arasında, hücreler içinde yada iletim dokularında yayılarak bitkiyi istila ederler. Fungusların bitkiden bitkiye taşınmaları aktif yada pasif taşınma şeklinde olur. Aktif taşınma, hareketli fungus sporlarının toprak suyunda yüzerek sağlıklı bitki köklerine ulaşmasıdır. Pasif taşınmada ise rüzgar, yağmur ve sulama suları, böcekler ve diğer hayvanlar, insanlar rol oynarlar. Aktif taşınma yalnızca hareketli zoosporları olan Myxomycetes, Chytridiomycetes ve Oomycetes sınırlarındaki funguslarda görülür. Bunların dışında kalan ve fungusların çoğunluğunu oluşturan gruplarda ise pasif taşınma söz konusudur. Fungusların ertesi yıla geçişleri toprakta yada bitki artıklarında kalan dayanıklı miseller, sklerotler, dinlenici sporlar veya eşeyli üreme sonucu oluşan dayanıklı yapılarla olur. Bitkilerde meydana getirdikleri belirtiler Funguslar bitkilerde çok değişik tipte belirtiler meydana getirirler. Bitki hücrelerini yada dokularını öldürerek neden oldukları nekrotik simptomlar; yaprak lekeleri, yanıklıklar, gövde veya dal kanserleri, geriye doğru ölüm, kök çürüklüğü, çökerten, gövde veya sap çürüklükleri, etli dokularda kuru veya yumuşak çürüklükler, antraknoz ve uyuz belirtileridir. Bundan başka lobut köklülük, gal veya siğil oluşumu, yaprak kıvırcıklığı gibi hiperplastik ve cücelik gibi hipoplastik belirtiler de oluştururlar. Funguslarla mücadele Mücadelede esasen kültürel tedbirler önem taşır. Sağlıklı üretim materyali kullanılması, hastalıklı bitki artıklarının imha edilmesi, ara konukçu ve vektörlerin ortadan kaldırılması, rotasyon ve dayanıklı bitki çeşitlerinin yetiştirilmesi gibi önlemler her hastalığın önlenmesinde etkili olabilecek uygulamalardır, Ama yinede bazı fungal hastalıklarla mücadelede kimyasal preparatların kullanılması gerekebilir. Toprak kökenli etmenler için toprak fümigasyonu, tohumla taşınan etmenler için sistemik fungusitlerle ilaçlaması, bitkinin toprak üstü kısımlarında zararlı etmenler için de yeşil aksam ilaçlaması önerilir. Funguslarda sınıflandırma ve bitkilerdeki önemli fungal hastalıklar Funguslar, eşeyli ve eşeysiz üreme sırasında oluşturdukları özel yapılar dikkate alınarak sınıflandırılırlar (Şekil 2.6). Mycota yani funguslar alemi iki bölüme ayrılır: Myxomycota ve Eumycota. * Bölüm 1. Myxomycota: Bunlara akışkan veya sümüksü funguslar denir. Bu grup funguslarda gerçek bir misel yapısı yoktur. Bunun yerine çıplak, amipsi, çok çekirdekli "plasmodium" denilen yapıya sahiptirler Bu bölümde bitki patojeni funguslar iki sınıfta toplanmıştır. * Sınıf 1. Myxomycetes: Miselleri yoktur. Yapılan plasmodiumdan ibarettir. Çoğalmaları hareketli zoosporlarla olur. * Takım 1. Physarales: İki kamçılı zoosporları vardır. Fuligo, Mucilago ve Physarum cinslerine bağlı funguslar otsu bitkilerde akışkan çürüklüğe neden olurlar. * Sınıf 2. Plasmodiophoromycetes * Takım 1. Plasmodiophorales: Plasmodiumlarim konukçu bitki kök ve gövde hücrelerinde oluştururlar, iki kamçılı zoosporları vardır. Plasmodiophora brassicae: Haçligillerde kök uru hastalığına neden olur. Polymyxa graminis. Hububatta kök çürüklüğü yapar. Polymyxa betae: Şeker pancarlarında kök çürüklüğüne neden olur. Spongospora subterranea: Patateslerde tozlu uyuz hastalığı etmenidir. Bölüm 2. Eumycota: Gerçek funguslar denir. Thallus, dallanmış ipliksi miselyumdan ibarettir. Beş altbölümde incelenir. Altbölüm 1. Mastigomygotina: Eşeysiz çoğalma zoosporlarla olur. Miselyum bölmesizdir. Sınıf 1. Chytridiomycetes: Zoosporlar tek kamçılıdır. Eşeyli üremede meydana gelen gametler morfolojik olarak birbirinin aynıdır. Takım 1. Chytridiales: Hücre duvarı vardır; fakat, gerçek bir miselyumu yoktur. "Rhizomycelium" denilen kök şeklinde uzantıları vardır. Olpidium brassicae : Lahanalarda kök çürüklüğü yapar. Physoderma maydis : Mısırlarda kahverengi leke hastalığı etmenidir. Synchytrium endobioticum : Patateslerde siğil hastalığına neden olur. Patates x virüsünün de vektörüdür. Urophlyctis alfalfae : Yoncalarda siğil hastalığı etmenidir. Sınıf 2. Oomycetes: Zoosporlar sporangium içinde oluşur. Zoosporlar çift kamçılıdır. Eşeyli üremeden sonra oluşan dinlenme sporları (oosporlar) morfolojik olarak birbirinden farklı gametlerin (dişi gamet: oogonium, erkek gamet: antheridium) birleşmesiyle oluşur. Takım 1. Saprolegniales : Zoosporlar uzun, silindirik sporangiumlar içinde oluşur. Aphanomyces spp. . Birçok bitkide kök çürüklüğüne neden olurlar. Takım 2. Peronosporales : Bu takımda önemli bitki patojenleri bulunmaktadır. Familya 1. Pythiaceae : Bu grupta, yaşamlarının bir kısmını toprakta geçiren fakültatif parazitler yer almaktadır. İki önemli cins vardır; bunlar Pythium ve Phytophthora cinsleridir. Pythium spp.: Bu cinse ait funguslarda zoosporlar vesicle içinde oluşur. Dünyanın her yerinde yaygın olarak bulunan bitki patojenleridir. Kültür bitkilerinde tohum, kök, gövde veya meyve çürüklüğüne neden olan 100 'den fazla türü vardır. Dünyada ve ülkemizde en yaygın türlerden biri P. ultimum 'dur. Pythium türlerinin bitkilerin fide döneminde neden oldukları tohum ve kök çürüklüğüne, çıkış öncesi veya sonrası "çökerten hastalığı" adı da verilmektedir. Sebze ve tütün fidelikleri hastalığın en çok dikkat çektiği yerlerdir. Fidelerde solgunluk ve sararma ortaya çıkar, bir süre sonra bu bitkiler kök boğazından devrilerek toprağa düşer ve ölürler. Sararmış bitkiler topraktan çekildiklerinde kolayca çıkarlar. Bunların kök boğazlarının inceldiği ve kahverengileştiği, ince köklerin tamamen tahrip olduğu görülür. Bunun sonucunda fidelikte yer yer boşluklar meydana gelir. Tohum ve fide ölümleri sonucu ekonomik kayıp ortaya çıkar. Hastalık ağır, fazla su tutan topraklarda, nemli ve serin koşullarda daha sık görülmektedir. Mücadelesi: Küçük alanlarda (fidelik ve seralarda) toprak dezenfeksiyonu önerilebilir. Ayrıca rekabetçi mikroorganizma yoğunluğunun artırılması etkili olabilir. Phytophthora türleri ise tek ve çok yıllık bitkilerde mildiyö, kök ve gövde çürüklüğü veya kök boğazı yanıklığı gibi değişik hastalıklara neden olabilirler. Çoğu obligat parazittir. Zoosporları doğrudan doğruya sporangium içinde oluşur. Ülkemizde bulunan önemli türler; domates ve patateste mildiyö hastalığı etmeni P. infestans, biberlerde kök boğazı yanıklığı etmeni P. capsici ve turunçgillerde kahverengi meyve çürüklüğü ve gövde zamklanma hastalıkları etmeni P. citrophthora 'dır. Phytophthora infestans: Patates mildiyösü (Geç yanıklık) Etmen Solanaceae familyasında bulunan bitkilerde, özellikle domates ve patateslerde zararlı olmaktadır. Hastalık, bitkilerin yaprak ve gövdelerinde, patateslerde bunlara ek olarak yumrularda etkili olur. Herhangi bir mücadele yöntemi uygulanamadığında ürünü tamamen yok edebilir. Zararın şiddeti çoğunlukla hava koşullarına bağlı olarak değişmektedir. Hastalığın ilk belirtileri alt yaprakların özellikle uç ve kenar kısımlarında oluşan yuvarlak yada düzensiz şekilli lekelerdir. Bunlar hızla gelişerek daha geniş, kahverengi nekrotik alanları oluştururlar. Yaprağın alt yüzeyinde ise lekeli kısımlarda beyazımsı gri renkte fungal gelişme dikkati çeker. Nemli koşullarda hastalık hızla ilerleyerek, yaprakların esmerleşerek çürümesine neden olur. Kuru havalarda hastalık daha yavaş gelişir, yapraklar kıvrılarak kururlar. Uygun koşullarda birkaç gün gibi kısa bir sürede hastalık yaprakları tamamen öldürebilir. Yumrularda önce dış tabakada kahverengileşme dikkati çeker. Bu koyu renkli lekeler hızla yumrunun iç kısmına doğru gelişir, geniş alanlar halinde sert, kahverengi çürük dokular meydana gelir. Hastalık depolanmış yumrularda gelişmeye devam eder; fakat, genelde sağlıklı yumrulara bulaşmaz. Nemli, ılık ve havalanması iyi olmayan depolarda hastalıklı yumrular sekonder bakteriler tarafından istila edilir ve yumuşak çürüklük oluşur. Etmen bulaşık yumrularda misel halinde kışı geçirir. Uygun koşullarda, tarlada kalan bulaşık yumrularda bulunan misellerinin ucunda sporangioforlar ve limon şeklinde sporangiumlan oluşur. Yağmur suları ve rüzgarla bunlar etrafa yayılır ve %90'ın üzerinde nispi nemde çimlenerek enfeksiyonu gerçekleştirirler. Daha nemli koşullarda sporangiumlar içinde oluşan çift kamçılı zoosporlar toprak suyunda yüzerek sağlıklı yumrulara ulaşır ve enfeksiyonu oluştururlar. Birbiriyle uyuşabilen ırklar bir arada bulunduğunda etmenin eşeyli çoğalma organları olan oogonium ve antheridiumlar oluşur; Bunların birleşmesiyle meydana gelen oospor dayanıklı bir yapıdır ve etmen bu şekilde toprakta canlılığını sürdürebilir. Mücadelesi: Öncelikle kültürel tedbirler alınmalıdır. Sağlıklı yumrular kullanılmalı, geç olgunlaşan çeşitleri yetiştirmekten kaçınılmalıdır. Nispeten dayanıklı çeşitler tercih edilmelidir. Hastalıklı bitki artıkları tarladan uzaklaştırılarak imha edilmelidir, ilk belirtiler ortaya çıktığında kimyasal mücadeleye başlanmalıdır. Hastalığın her yıl ve şiddetli olarak görüldüğü yerlerde ise, belirtiler görülmeden, günlük ortalama sıcaklığın 16 °C 'yi bulması kile ilaçlamaya başlanır ve 10-15 gün ara ile 2-3 ilaçlama yapılır. Kimyasal ı mücadelede, hazır bakirli preparatlar, yada organik veya sistemik fungisitlerden herhangi biri uygun dozda kullanılabilir. Familya 2. Albuginaceae (Beyaz paslar): Sporangiumlar zincir şeklinde oluşur. Obligat parazitlerdir. Albugo spp. : Lahana, turp, semiz otu gibi bitkilerde beyaz pas denilen hastalığa neden olur. Hastalık belirtileri bitkilerin bütün toprak üstü organlarında görülebilir. Yaprak yüzeylerinde, özellikle alt yüzeyde, beyaz veya krem-san renkte, değişik büyüklükte püstüller oluşur. Bazı bitkilerde yapraklar etli, kalın kıvrık bir yapıya dönüşür. Enfeksiyon şiddetli olduğunda yapraklar küçük kalır, hatta tüm bitki cüceleşebilir. Etmen genç gövde ve çiçekleri enfekte ederse sistemik enfeksiyon başlar ve anormal doku gelişmelerine neden olur. Çiçeklerde şişkinlik ve şekil bozukluğu görülür. Etmen hücre büyümesini, bölünmesini, klorofil ve nişasta oluşumunu teşvik eder. Miselleri konukçu epidermisinin altında hücreler arasında gelişir ve kısa, dik, lobut şeklinde sporangiumlar ucunda zincir şeklinde sporangiumlan oluşur. Oluşan Sporangiumlar konukçu bitki epidermisin! iterek küçük bir çıkıntı halinde görünmesini sağlar: Daha sonra da epidermisin yırtılmasıyla krem-beyaz sporangiumlar açığa çıkar. Pas hastalıklarını andıran bu görüntü nedeniyle hastalığa beyaz pas denir. Bazı konukçular üzerinde ve belirli koşullarda etmenin oogonium ve antheridiumlarmin birleşmesiyle oosporları meydana gelir ve etmen hastalıklı bitki artıklarından toprağa geçen oosporlarla kışı geçirir. Mücadelesi: Kültürel tedbirler mücadelede önemlidir. Etmenin konukçusu olmayan Cruciferae dışındaki bitkilerle yapılacak rotasyon etkili olur. Ayrıca çevrede bulunan ve etmene konukçuluk yapabilecek yabancı otlar ortadan kaldırılmalıdır. Familya 3. Peronosporaceae (Mildiyö funguslan): Sporangioforlann uç kısmında bulunan ve "sterigma" denilen küçük çıkıntıların ucunda limon şeklinde sporangiumlar oluşur ve bunlar rüzgarla taşınırlar. Obligat parazitlerdir. Bu familyada bulunan funguslar değişik bitkilerde mildiyö hastalıklarına neden olurlar. Bremia, Basidiophora, Sclerophthora, Sderospora, Peronospora, Pseudoperonospora, Plasmopara cinslerine bağlı türler farklı konukçularda zarara neden olurlar. Plasmopara viticola: bağ mildiyösü, Bremia lactucae: marul mildiyösü, Sderospora graminicola: buğdaygillerde mildiyö, Basidiophora entospora: Compositae familyasına bağlı bitkilerde mildiyö, Pseudoperonospora cubensis : hıyar mildiyösü etmenleridir. Peronospora tabacina: Tütün Mildiyösü (Mavi küf) Hastalık fide döneminde başlar. Genç tütün yapraklarının üst yüzeyinde önce küçük sarı lekeler halinde görülür. Nemli koşullarda lekelerin yaprağın alt yüzeyine gelen kısmında grimsi-mavi renkte etmenin misel, sporangiofor ve sporangiumlannda oluşan bir küf tabakası dikkati çeker. Uygun koşullarda (nispi nem yüksek olduğunda) hastalık tarladaki bitkilerde de görülür. Zamanla bitkilerin tüm yaprak alanı etkilenir, genç bitkiler ölebilir. Daha yaşlı bitkilerde ise yaprak lekeleri zamanla genişler, birbiriyle birleşir, başlangıçta sarı olan lekeler nekrotikleşir, kahverengiye dönüşür. Şiddetli enfeksiyonlarda yapraklar kahverengileşir ve kurur, bitki yavaş yavaş ölüme doğru gider. Etmen kışı tarlada kalan bitki artıkları üzerinde oospor halinde geçirir, ilkbaharda, uygun koşullarda oosporlar çimlenerek misel ve sporangiumlan oluşturur, bunlar enfeksiyonları başlatır ve sürdürür. Mücadelesi: Kültürel önlemler alınmalıdır. Ayrıca fidelikte ve tarlada koruyucu ve sistemik fungisitlerden biri kullanılır Altbölüm 2. Zygomycotina: Eşeyli çoğalmada oluşan zygospor, (+) ve (-) karakterli iki hifin birleşmesiyle oluşur. Miselleri bölmesizdir. Eşeysiz üremede ise sporangiumlar içinde hareketsiz aplanosporlar oluşur. Sınıf 1. Zygomycetes (Ekmek küfleri) Takım 1. Mucorales: Hareketsiz eşeysiz sporlar terminal sporangia içinde oluşur. Rhizopus nigricans: Meyve ve sebzelerde yumuşak çürüklük yapar. Mucorspp: Çürüyen gıdalar üzerinde oluşur. Choenophora cucurbitarum : Kabakta yumuşak çürüklük yapar. Takım 2. Endogonales: Mycorizal funguslardir. Sporlarını toprakta tek tek yada zygospor, klamidospor veya sporangia içeren sporokarplar (spor muhafaza organı) içinde oluşturur. Endogone ve Glomus cinclerine bağlı türler en yaygın mikorizal funguslardandır. Altbölüm 3. Ascomycotina : Eşeysiz çoğalma konidilerle olur. Eşeyli çoğalmada sporlar "askus" (ascus) denilen kesecikler içinde oluşur. Askuslar genellikle 8 adet askospor taşırlar, bunlar olgunlaşmca basınçla fırlatılırlar. Askuslar genellikle "askokarp" (ascocarp) denilen koruyucu organlar içinde oluşur. Sınıf 1. Hemiascomycetes : Askuslar açıkta oluşur, askokarp yoktur. Takım 1. : Endomycetales (Mayalar) Saccharomyces cerevisiae : Ekmek mayası Takım 2. Taphrinales : Askuslar çift çekirdekli askogen hücrelerden çıkar. Taphrina pruni: Eriklerde cep hastalığına, Taphrina cerasi: Kirazlarda cadı süpürg

http://www.biyologlar.com/bitki-etiolojisi

Bitki Patolojisi

Bitkilerde hastalığın oluşabilmesi için öncelikle bir patojenle veya abiotik bir faktörle bitkinin karşı karşıya gelmesi gerekir. Bu karşılaşma anında yada sonrasında çevre koşullan uygun değilse; çok soğuk, çok sıcak ve kurak koşullarda hastalık etmeni canlı çoğalamayacağı için, hastalık oluşamaz. Hastalığın oluşabilmesi için bitkinin dispozisyonu uygun olmalı, bitki immun yani bağışık olmamalı, hastalık etmeninin virülensi yüksek olmalı, yani hipovirülent olmamalı ve çevre koşulları da hastalık oluşumuna uygun olmalıdır Bu üç faktörün etkileşimi bir üçgen halinde gösterilir ve buna "hastalık üçgeni" denir. Bu üç faktör ne kadar uygun olursa, hastalık o kadar şiddetli olur. 1. Hastalıkların Gelişim Devreleri Bitkilerde hastalığın oluşumu belirli evrelerde gerçekleşir. Bu olaylar zincirine "hastalık çemberi" denir. Hastalık çemberi bazen patojenin hayat çemberine bağlı olarak gelişir. Hastalık çemberindeki başlıca olaylar; inokulasyon, penetrasyon, enfeksiyon, inkubasyon ve fruktifikasyon 'dur. "inokulasyon" herhangi bir patojenin konukçu bitkiye temasıdır. Konukçu dokuları üzerine ulaşarak bitki ile temasa geçen patojenlere veya patojenlere ait spor, misel parçası gibi parçacıklara "inokulum" denir, inokulum, konukçu üzerinde çimlenerek enfeksiyonu başlatır. Bakteri, mikoplasma, virüs ve viroidlerde inokulum mikroorganizmanın tamamıdır; fakat, funguslarda bir spor, misel parçası, sklerot gibi çimlenerek fungusu oluşturabilecek herhangi bir yapıl olabilir, inokulum çeşitli çevresel faktörler yardımıyla taşınarak konukçu bitkiye ulaşır. Bitki yüzeyine ulaşan inokulumun bitki dokuları içine girmesine F "penetrasyon" denir. Patojenlerin bitki dokuları içine girişi yaralardan, doğal açıklıklardan veya doğrudan doğruya epidermisten olabilir. Bazen penetrasyonda vektörler rol oynayabilir. Penetrasyon mutlaka enfeksiyonlaI sonuçlanmaz. Konukçu bitki dayanikhysa, penetrasyon gerçekleşse bile bitki hastalanmayabilir, patojen hastalığı oluşturamadan ölür. Penetrasyondan sonra patojenin hassas konukçu hücre ve dokularına ulaşarak burada beslenmeye başlamasına ve gelişerek çoğalmasına "enfeksiyon" denir. Başarılı enfeksiyonlar konukçu dokularında belirtilerin ortaya çıkmasına neden olur. Ancak bazı enfeksiyonlarda bir süre belirti oluşmayabilir. Bu süre "latent dönem" olarak adlandırılır. Birçok hastalıkta belirtiler inokulasyondan birkaç gün veya birkaç hafta sonra oluşmaktadır. * Bazen bu süre birkaç yıl kadar da sürebilmektedir. İnokulasyondan feelirtilerin ortaya çıkmasına kadar geçen bu süreye "inkubasyon dönemi" denir. Enfeksiyondan sonra patojen konukçu dokularına veya organlarına yayılarak gelişmeye devam eder. Bazı patojenler hücreler arasında, bazıları hücre içinde, bazıları da iletim demetlerinde çoğalır ve yayılırlar. Birçok enfeksiyon lokaldir; yani, patojen konukçunun bir yada birkaç hücresinde veya bitki üzerindeki küçük bir alanda etkili olur. Bazı enfeksiyonlar ise sistemiktir; yani, patojen girdiği noktadan bitkinin tüm hassas hücre ve dokularına yayılır. Enfeksiyonlar sonucunda patojenlerin bitki dokuları içinde gelişerek, eşeyli veya eşeysiz çoğalma yapılarını oluşturmalarına "fruktifikasyon" veya "sporulasyon" denir. Koşullar hastalık oluşumuna uygun devam ettiği sürece hastalık çemberi tekrarlanır. Koşullar uygunsuz hale gelince patojenler dayanıklı yapılarını oluşturarak bitki artıklarında veya toprakta canlılıklarını sürdürür ve ertesi yıla bu şekilde geçerler. Patojenlerden bazıları hastalık çemberini bir yılda (monocyclic), bazıları birkaç yılda (polyetic) tamamlayabilir. Bazı hastalık etmenleri ise bir yıl içinde birkaç döl verebilir, defalarca hastalık çemberini tekrarlar ve inokulum miktarlarını kat kat artırırlar (polycyclic). 2. Patojenlerin Hastalık Oluşturma Mekanizmaları Tüm canlılar gibi bitkiler de hücrelerden oluşurlar. Çevreleri ile temasta olan yüzeyleri; köklerin epidermis hücrelerinde ve yaprak parankima hücrelerinin hücreler arası boşluklarında selülozdan, toprak üstü kısımlarında ise epidermis duvarını kaplayan kutikuladan ibarettir. Özellikle genç dokularda kutikulanın dışında mum tabakası bulunur. Patojenler bitki hücrelerini istila edebilmek için öncelikle bu dış tabakayı aşmak zorundadırlar. Funguslar ve parazit bitkiler genellikle appressorium oluşturarak mekanik bir basınçla kutikulayı ve hücre duvarını aşarlar. Fakat yine de patojenlerin bitki bünyesi içindeki faaliyetleri esasen kimyasaldır. Bitkilerde hastalıkların oluşumunda patojenler tarafından salgılanan enzim, toksin, büyüme düzenleyicisi ve polisakkaritlerin önemli rolleri vardır. Yumuşak çürüklüklerde enzimler, tütünlerde vahşi ateş hastalığında toksinler, kök uru oluşumunda ise büyüme düzenleyicileri yani hormonlar rol oynar Patojenlerden sadece virüsler ve viroidler bu maddeleri salgılayamazlar. Fakat bunlar, bitki hücrelerinde doğal olarak oluşan bazı maddelerin, bitkilere zarar verecek düzeyde salgılanmasını teşvik ederler. Enzimler bitki hücrelerindeki yapı maddelerini eritir, hücredeki ana gıda maddelerini parçalar yada doğrudan protoplasti etkileyerek işlevini engellerler. Toksinler doğrudan protoplasmayı etkiler, stoplasma zarının geçirgenliğini ve fonksiyonunu bozarlar. Hormonlar hücre bölünmesi yada hücre boyutları üzerinde etkili olurlar. Polisakkaritler ise sadece iletim demeti hastalıklarında rol oynar, su ve mineral maddelerin taşınmasını etkileyerek zararlı olurlar. 3. Bitkilerdeki Savunma Mekanizmaları Bitkiler patojenlerin saldırısına karşı kendilerini savunurlar. Savunmada bitkinin yapısal özellikleri yada bitki bünyesinde gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonlar rol oynar. Savunma mekanizmalarının bir kısmı bitkide doğal olarak bulunur, bazıları ise patojenle temastan sonra oluşturulur. Bitkilerde doğal olarak bulunan savunma mekanizmalarından ilkini bitkinin yüzeysel yapısı oluşturmaktadır. Epidermis üzerinde mum tabakasının veya tüylerin olup olmaması yada bunların yoğunluğu, kütikulanın kalınlığı, stomaların açık kalma süresi, sayıları ve yapıları, bitkilerdeki morfolojik dayanıklılık unsurlarından bazılarıdır. Bitkilerde doğal olarak bulunan bazı kimyasal bileşiklerin de savunmada önemli rolleri vardır. Bir bitki türünde bazı kimyasal maddelerin bulunup bulunmaması yada bunların miktarları, bitkinin patojenlere karşı dayanıklı veya duyarlı olmasında etkili olur. Örneğin konukçuda polisakkarit, protein veya glikoprotein (lektin) yapısında maddelerin bulunması, patojenlerin konukçu bitkiyi tanıyarak appressorium yada enzimlerini oluşturmasını sağlar. Bitki bünyesinde patojenlerin gelişebilmesi için gerekli besin maddelerinin olup olmaması ve bunların konsantrasyonları da hastalık oluşumunda önem taşımaktadır. Bitkilerde doğal olarak bulunan ve patojenlerin gelişmesini önleyen kimyasal maddeler arasında, fenolik bileşikler ve taninler sayılabilir. Bunlar genç yaprak ve meyve hücrelerinde yüksek konsantrasyonlarda bulunan bileşiklerdir. Patojenlerin pektolitik enzimlerinin işlevini önleyerek etkili olurlar. Bitki dokuları yaşlandıkça hücrelerin içerdiği inhibitör madde miktarı ve buna bağlı olarak dayanıklılık azalır. Ayrıca bitkilerde bulunan bazı enzimler (glukanaz, kitinaz) patojenlerin hücre duvarının yapısını bozmak suretiyle savunmada rol oynarlar. Bitki bünyesinde doğal olarak bulunan savunma yapılarına ve kimyasal bileşiklere rağmen, bazı patojenler konukçularına penetrasyonu gerçekleştirerek değişik seviyelerde enfeksiyona neden olurlar Bitkilerde ise enfeksiyondan sonra, yani bitki patojen saldırısına uğradıktan sonra değişik savunma mekanizmaları devreye girer. Patojenin geliştiği bitki hücrelerinin yakınındaki hücrelerde birtakım değişiklikler ortaya çıkar. Bu hücrelerde dokusal savunma yapıları oluşur. Bazı bitkilerde enfeksiyon noktasının hemen ilerisinde, patojen tarafından salgılanan maddelerin teşvikiyle, birkaç tabaka halinde mantar hücreleri meydana getirilir. Mantar tabakası patojenin ve onun oluşturduğu zararlı bileşiklerin ilerideki sağlıklı hücrelere ulaşmasını önlemektedir. Ayrıca sağlıklı hücrelerden patojenin bulunduğu kısma besin maddelerinin geçişini de engelleyerek onun besinsiz kalmasına neden olur. Bazen, özellikle sert çekirdekli meyve ağaçlarının genç, gelişmekte olan yapraklarında, enfeksiyondan sonra, enfekte olan hücrelerin etrafında ayırıcı doku oluşturulur. Bunun sonucunda lekeli kısım koparak uzaklaşır. Böylece patojen uzaklaştırılarak yaprakların diğer kısımları sağlıklı kalmış olur. Enfeksiyondan sonra oluşan savunma yapılarından biri de bitkilerin iletim demetlerinde içe doğru meydana gelen ve "tylose" adı verilen çıkıntılardır. Bunlar iletim demetine komşu parankima hücrelerinin protoplastlarının aşırı büyümesi sonucu oluşur ve iletim demetini tamamen tıkayabilirler. Böylece patojen burayı aşıp yukarı doğru ilerleyemez. Enfeksiyondan sonra çok hızlı bir şekilde tylose oluşturan bitkiler solgunluk hastalıklarına dayanıklı olurlar. Bazı bitkiler ise enfeksiyondan sonra, zarar gören dokuların çevresine zamk salgılarlar. Zamk salgısı enfeksiyon noktasının etrafındaki hücrelerin içini ve hücreler arası boşlukları doldurarak, patojenin aşamayacağı bir engel oluşturur. Bitkilerde enfeksiyondan sonra hücresel bazı değişiklikler de söz konusudur. Patojenle karşılaşan parankima hücrelerinin duvarlarının dış tabakası şişkinleşir, hücre duvarı kalınlaşır veya yine hücre duvarının iç yüzeyinde "papilla" denilen çıkıntılar oluşur. Bunlar bazen appresoriumun hücre içine girişini önleyerek penetrasyonu geciktirirler. Bitki hücrelerinin protoplazmasının yoğunlaşarak tanecikli bir yapı kazanması özellikle fungal patojenlerin misellerinin hücre içinde gelişmesini önler. Patojenle karşı karşıya geldikten sonra bitkilerde ortaya çıkan savunma mekanizmalarından biri de aşırı duyarlılık reaksiyonudur (hypersensitive reaksiyon). Patojen hücre duvarından girdikten sonra hücre çekirdeğinin ve protoplazmasının yapısı hızlı bir şekilde bozularak hücre ölür. Böylece patojenin orada gelişerek çevredeki hücreleri etkilemesi önlenmiş olur. Patojenle karşılaştıktan sonra bitki bünyesinde bazı kimyasal bileşiklerin oluşması veya normalde bulunan bazı bileşiklerin miktarlarının artması, savunmada önemli rol oynar. Enfeksiyondan sonra birçok bitkide klorogenik asit, kafeik asit, skopoletin gibi fenolik bileşiklerin miktarlarının arttığı belirlenmiştir. Bunlar patojen enzim ve toksinlerinin işlevini önler, yüksek konsantrasyonları ise patojenlere toksik etki yapar. Daha önce bitkide bulunmayan, enfeksiyondan sonra oluşan ve patojenlere toksik etki yapan kimyasal bileşiklere ise "fitoaleksin" denir. Bunlar patojenlerin bitkiye girişinden sonra, kimyasal yada mekanik zararın başlangıcında oluşurlar. Patojenlerin hücre duvarında bulunan glukan, kitosan, glikoprotein ve polisakkaritler, bitkilerde fitoaleksin oluşumunu teşvik ederler. Fitoaleksinler, oluştukları bitki türüne göre isimlendirilmişlerdir, örnek olarak, fasulye bitkilerinde oluşan phaseolin, bezelyelerde pisatin ve pamukta gossypol verilebilir.

http://www.biyologlar.com/bitki-patolojisi

BİBERLERDE KÖK BOĞAZI YANIKLIĞI HASTALIĞI ( Phytophthora capsici)

Kök boğazı civarı kahverengileşmiş biber bitkisi Hastalık belirtisi: Hastalık bitkinin değişik dönemlerinde ve organlarında görülebilir. Erken dönemde enfeksiyon olduğunda fideliklerde çökerten olarak etkili olur. Daha ileri dönemlerde bitkilerin kök boğazında önceleri koyu yeşil zamanla kahverengi siyaha dönüşen bir renk değişimi meydana gelir. Bu renk değişimi kök boğazını kuşak gibi sarar, enfeksiyon kök bölgesine ulaşır, kök kabuğu kahverengi bir renk alır ve çürür. Bu şekilde enfeksiyona uğramış olan bitkiler solamaya başlar, normal sulama ve bakım işlemleri yapılsa da bitki kendini toparlayamaz. Konukçuları: Domates, kavun, karpuz, kabak, lahana, soya fasulyesi, pirinç, bezelye, marul, havuç, hıyar gibi kültür bitkileri ile Horozibiği, köpek üzümü gibi yabancıotlar hastalığın konukçularıdır. Mücadele yöntemleri: Kültürel önlemler: Fide yetiştiriciliği yapılırken genel bir kontrol prensibi olarak tohumlar hastalıksız, sağlıklı bitkilerden sağlanmalıdır. Fidelikler hastalıksız, temiz yerlerde kurulmalıdır. Fideler aşırı sulanmamalı, sık sık havalandırılmalıdır. Dikim karık usulü yapılmalıdır. Fideler karık sırtına dikilmelidir. Mümkün olduğunca her karık ayrı ayrı sulanmalıdır. Bitkilere dengesiz gübreleme yapmamalı, özellikle aşırı azotlu gübre verilmemelidir. Hastalıklı bitkiler sökülüp imha edilmeli, hasat sonrasında da ayni işlem tekrarlanmalıdır.

http://www.biyologlar.com/biberlerde-kok-bogazi-yanikligi-hastaligi-phytophthora-capsici

Genetik (Kalıtsal) Hastalıklar

Canlılardaki kalıtsal özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını inceleyen bilim dalına genetik denir.Ayrıca "gen"in yapısını, görevini ve genlerde meydana gelen değişiklikleri de inceler. İlk genetik çalışmalarını Gregor Johann MENDEL yapmıştır. Bu yüzden genetik biliminin kurucusu ve babası sayılır. Yetiştirdiği bezelyelerdeki karakterleri inceleyen Mendel kalıtım ve de tabi ki biyoloji bilimine çok büyük katkıda bulunmuştur. Genetikle ilgili bazı kavram ve terimler: Gen: Kromozomlar üzerinde bulunan yaklaşık 1500 nukleotitten meydana gelen ve canlının her türlü özelliğinin oluşmasını sağlayan yapı birimi. Dominant (baskın, basat) gen: Fenotipte (kısaca dış görünüş denilebilir)özelliğini gösterebilen gen. Resesif (çekinik) gen: Fenotipte özelliğini gösteremeyen gen. Kromozom: Üzerlerinde genleri taşıyan DNA ve nukleoproteinden oluşan yapı. Kalıtsal hastalık: Yavrulara kalıtım yoluyla geçen hastalıklar. Genelde kromozom yapısının yada genlerin yapısının değişmesiyle ortaya çıkar, öldürücü etkisi yoksa dölden döle aktarılır. Mutasyon: Kromozomların yapısında, sayısında meydana gelen değişiklikler olabileceği gibi genlerin yapısının değişmesiyle de ortaya çıkabilir.( Mutasyon çok sık rastlanılan bir olay olmamakla birlikte radyasyon, ısı, pH ve kimyasal maddeler mutasyona sebep olabilir. BAZI KALITSAL HASTALIKLAR VE BELİRTİLERİ KROMOZOMLARA BAĞLI HASTALIKLAR: Süper dişi (XXX kromozomlu): Kadınlarda normaldecinsiyeti belirleyen kromozomlar olarak iki XX kromozomu bulunur. Fakat bazı durumlarda ayrılmamadan dolayı iki tane X kromozomu taşıyan yumurta hücresi X kromozomu taşıyan sperm hücresi ile döllenebilir. Bu durumda üç tane X taşıyan 47 kromozomlu bireyler oluşur. Bunlar normal görünümlüdür ve genelde doğurgan değillerdir. Zeka geriliği XX taşıyan bireylere göre iki defa daha fazladır. Bir çok kadın fazladan X taşıdığının farkında olmadan yaşar. Canlı doğan her 1200 kız çocuğunda bu özelliğe rastlanır. Turner: X taşımayan bir yumurta hücresinin X taşıyan sperm hücresi ile döllenmesinden X0 (45 kromozomlu) zigot oluşur. Geliştiklerinde bu dişilerin boyunlarının iki yanında kalın deri kıvrımları vardır, fakat normal bir dişi gibi görünürler. Normal dişilerden biraz daha kısa boylu, parmakları kısa ve küttür. Eşeysel olgunluğa erişemezler, kısırdırlar. X kromozomsuz düşük: X kromozomu taşımaya bir yumurta hücresinin Y kromozomu taşıyan bir spermle döllenmesi sonucu oluşacak bireylerin yaşama şansları yoktur. Çünkü hiçbir embriyo X kromozomu olmadan gelişemez. Bunun nedeni X kromozomunun bazı yaşamsal öneme sahip genleri üzerinde taşımasıdır. Kleinfelter: Spermlerin oluşması sırasında XY kromozomlarının aynı gamette bulunması ve X taşıyan bir yumurta hücresi ile döllenmesinden oluşur. Bu tip erkekler uzun boylu, uzun kollara ve bacaklara sahiptirler. Eşeysel organları normal görünümde fakat testisleri küçüktür. Üreme yetenekleri yoktur. Mongolizm: Vücut özelliklerini belirleyen genleri taşıyan otozomoal kromozomlardan 21. çiftin ayrılmayarak aynı gamette bulunması ve bu gametin döllenmesiyle olşur. Erkeklerde ve dişilerde ortaya çıkabilir. Kısa boylu, çekik gözlü, basık burunlu ve ileri derecede geri zekalı bireylerdir. Üreme yetenekleri yoktur. GENLERE BAĞLI HASTALIKLAR: Renk körlüğü: X kromozomu üzerinde taşınan çekinik bir gen tarafından meydana getirilir. Dişilerde eğer bir çekinik birde baskın karakterde renk körlüğü geni var ise; bunlar hastalık yönünden taşıyıcı olurlar. Hasta olabilmeleri için her iki X kromozomlarında da çekinik renk körlüğü genini taşımaları gerekir. Erkeklerin X genlerinde çekinik gen var ise hasta olurlar. Çünkü bu X kromozomunun homoloğu olan Y kromozomunda çekinik geni bastıracak gen bulunmaz. Böyle insanlar kırmızı ve yeşil renkleri birbirine karıştırırlar. Hemofili (kanın pıhtılaşmaması) hastalığı: Bu hastalık geni de tıpkı renk körlüğü geni gibi X kromozomunda çekinik olarak taşınır. Hastalığın meydana gelme mekanizması aynıdır. Bu hastalığı taşıyan insanların kanları pıhtılaşmaz, dolayısıyla kanamalar bunlar için büyük problem oluşturur. Dışarıdan eksik olan moleküller verilerk normal yaşamlarını sürdürmeleri sağlanabilir. Kas erimesi: Yukarıdaki hastalıklar gibi X kromozomunda çekinik olarak taşınır. Bu geni bulunduran hasta erkekler eşysel üreme olgunluğuna erişemeden öldükleri için kadınlar hiç bir zaman hasta olmaz, en fazla taşıyıcıdırlar. Normal bir doğumla meydana gelen erkek bebekler 4-5 yaş civarında hastalığın etkisini hissetmeye başlarlar. Kasların aşırı şekilde erimesi büyük kilo kaybına ve nihayetinde 13-15 yaş civarında ölümlerine neden olur. Balık pulluluk: Y kromozomunda taşınan bir gen tarafından meydana getirilir. Bu yüzden sadece erkeklerde görülür. Hasta olan babanın bütün erkek çocukları bu geni taşıyacaklarından hepsi hasta olur. Bu hastalıkta erkeklerin özellikle kol ve bacakları olmak üzere vücutları tıpkı bir balık gibi pullarla kaplıdır.

http://www.biyologlar.com/genetik-kalitsal-hastaliklar

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0