Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 66 kayıt bulundu.

Histoloji Preparatlarının Hazırlanması

Canlılardan alınan doku ya da organ parçalarını mikroskopla incelenir duruma getirebilmek için takip ettiğimiz işlemlerin tümüne birden histolojik teknik adını veriyoruz. Bu amaçla kullanılan yöntemler uygulayacağımız mikroskobi tekniğine bağlı olarak ilk bakışta bazı farklılıklar görünse de temelde prensipler aynıdır. Bu konuyla ilgili temel prensipleri anlayabilmek için klasik ışık mikroskobunda inceleyeceğimiz bir preparatın hazırlanışını görelim.Tespit (Fiksasyon)Bir histolojik incelemenin sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için dokuya ait yapı özelliklerinin, kimyasal içeriklerinin iyi korunmuş olması gerekir. Bunun için canlılara ait preparatların hazırlanışında ilk temel prensip hücre ve dokuları canlıdakine en yakın şekilde tutabilmektir.Bunun için ilk hedef otolizi engellemek olmadır. Canlı hücre içinde, etrafı membranla çevrili, eritici enzimler içeren, lizozom adını verdiğimiz organeller vardır. Hücre bu yapıları sindirim amacıyla kullanır. Ölümden sonra eritici enzimler sitoplazma içine geçerek hücreyi eritmeye başlar. Bu olaya kendini eritme anlamına gelen otoliz adı verilir. Otolize uğramış hücreler normal görünümünü kaybederek incelenmesi imkansız hale gelir. Otolizi engellemek amacıyla kullanılan bazı maddeler lizozomların içindeki enzimlerin sitoplazmaya geçişini ve erimeyi önlerler. Bu olaya tespit ya da fiksasyon, bu amaçla kullanılan maddelere de fiksatör adı verilir. Pek çok tespit maddesi ve tespit yöntemi vardır. Uygulayacağımız tespitin sonraki işlemlere, özellikle boyama işlemine bir zarar vermiyor olmasına dikkat etmek gerekir. Örneğin, klasik yöntemlerle tespit ve takip edilen dokularda yağ hücreleri içindeki  depo yağını korumak imkansızdır. Hücrelerdeki yağ içeriği takip işlemleri esnasında akar, hücrelerin içleri sonradan boş görünür. Eğer bir çalışmada bu hücreleri yağ içerikleri ile beraber görmek istiyorsak fiziksel bir tespit yöntemi olan dondurma tekniğine başvurabiliriz.Fiziksel olarak tespit yöntemlerine örnek olarak periferik kan yayma preparatlarının boyanmadan önce ısıtılarak ya da doğrudan kurutularak tesbitini verebiliriz.Otoliz nedir? Fiksasyon hangi amaçla yapılır?Kimyasal tespit yöntemleri hem kullanılma sıklığı hem de kullanılan fiksatörlerin çeşitliliği açısından daha çok zenginlik gösterir. En bilinen ve yaygın kullanılan fiksatör formoldür. Formol genellikle %10'luk sulu çözeltisi şeklinde kullanılır. Ticari formol %100'lükmüş gibi kabul edilerek 1 kısım formol, 9 kısım suyla karıştırılarak tesbit sölüsyonu hazırlanır. Ayrıca, glutaraldehit, osmium tetraoksit, bazı asitler, alkoller ya da bunların kombine formları daha az sıklıkla kullanılan kimyasal fiksatörlere örnek olarak verilebilir. Bütün fiksatiflerin istenenözelliklerinin yanı sıra istenmeyen bazı etkileri de vardır. Değişik kombinasyonlar kullanılarak istenen tespit özelliklerinin artmasını, istenmeyen bazı etkilerin en aza indirgenmesini sağlamak mümkündür. Birleşik olarak kullanılan fiksatörler çoğu kere ilk bulup kullanan araştırıcının adıyla anılırlar (Bouin, Carnoy, Zenker gibi).Elektron mikroskopta incelenecek preparatların hazırlanmasında ultrastruktürel yapının detaylı incelenebilmesi için çift fiksasyon işlemine gereksinim vardır. Bu işlemde önce tamponlanmış glutaraldehit ilk fiksatör olarak, daha sonra tamponlanmış osmium tetroksit ikinci fiksatör olarak kullanılır.Birleşik tespitten ne anlıyorsunuz?Doku ve organlardan alınan parçaların tespitinde aşağıdaki konulara dikkat etmek gerekir:- Tespit ve takipte kullanılan sölüsyonların dokunun içine iyi işlemesi için parçaların yeterince küçültülmüş olmasına özen gösteriniz. Parçanın boyutlarının 0.5 cm. yi geçmiyor olması daha olumlu sonuç verecektir.- Parçalar alındıktan hemen sonra bekletilmeden tespit sıvısına konulmalıdır.- Parçalar büyük ve kanlı ise tespit sıvısı yenilenmelidir.- Tespit sıvısının, hacim olarak konulan parça ya da parçaların minimum kırk katı fazlalığında olmasına çalışılmalıdır.- Uygulayacağımız her tespit yöntemi için önerilen süreye uyulmalıdır.- Tespitten sonra parçalar iyi yıkanmalı, yapay görüntülere neden olmaması için tespit maddesi dokudan tamamen uzaklaştırılmalıdır.- Ayrıca SAĞLIĞIMIZ AÇISINDAN:Histoloji laboratuvarlarında kullanılan pek çok madde gibi tespit maddelerinin buharlarının canlı hücre ve organizma için son derece zararlı olduğunu aklımızdan çıkarmayıp, bu işlemlerin çeker ocak denilen yerlerde yapılmasına dikkat etmeliyiz. Eğer bu mümkün olmuyorsa laboratuvar ortamının çok iyi havalandırılıyor olmasına özen göstermeliyiz.Tespitte uyulması gereken kurallar nelerdir?Tespit işlemleri ne tür yerlerde yapılmalıdır, neden?DehidratasyonTespit edilmiş parçalar bu aşamadan sonra suyundan arındırılır. Bu işleme dehidratasyon adı verilir. Dehidratasyon işlemi için suyu kolaylıkla kendi bünyesine kabul eden etil alkol, izopropil alkol, dioksan, anilin gibi maddeler kullanılır. Bunlardan en yaygın kullanılanı etil alkoldür. Derecesi absolu alkole kadar ulaşan banyolardan geçirilen parçalar daha sonra ışığı geçirgen hale getirilir. Bu işleme şeffaflaştırma (clearing) işlemi denir. Bu amaçla en sık kullanılan madde ksiloldur. Ayrıca benzen, toluen, kloroform gibi maddeler bu amaçlakullanılan maddelere örnektir.Bu işlemler petri kutuları gibi buharlaşmayı engellemek için düzgün kapaklı cam kaplarda elle takip şeklinde yapılabildiği gibi otomatik takip makineleri ile de yapılabilir. Otomatik takip makineleri zaman ayarlaması yapılabilen, doku parçalarının istenilen kaplarda istediğmiz kadar kalmasını sağlayan makinelerdir.Dehidratasyon nedir? Hangi maddeler bu amaçla kullanılırElektron mikroskop için hazırlanan preparatlar da doku parçaları dehitratasyon işleminden geçirilir. Bu işlem için de yine ethanol kullanılır. Gömme işleminden önce plastik eritici olan propilen oksit gibi maddelerde infiltre edilir.Bloklama (Gömme)Parçalardan rahatça kesitler alabilmek, düzgün kesit yüzeyleri sağlayabilmek için gömme ya da bloklama olarak ifade ettiğimiz işleme başvururuz. Parafin, jelatin, selloidin, karbovaks gibi maddeler bu işleme uygundur. En yaygın kullanılan madde parafindir. 56-60 derecede sıvılaşan parafin etüvde hazır tutulur. Parça prizmatik kalıplar içine konur, üzerine sıvı parafin dökülür. Parafin laboratuvar ısısında mum gibi donarak sertleşir. Kalıptan çıkarınca içinde bizim doku parçamız da bulunan düzgün prizmatik bir parafin bloku elde ederiz. Parafinintersüller boşluklara hatta hücrelerin içine bile penetre olarak dokuyu daha sabit ve kesilebilir hale getirir. Elektron mikroskop için ışık mikroskobuna oranla çok daha ince kesitlere ihtiyaç vardır. Bu nedenle gömme ya da bloklama işleminde daha sert plastik maddeler gereklidir. Bunun için epon, araldit gibi epoxy plastik maddeler kullanılır.Bloklama işleminde ne tür maddeler kullanılır?Kesit AlmaBlokladığımız doku ve organ parçalarında düzgün ince kesitler almak için kullandığımız aletlere mikrotom denir. Işık mikroskop incelemeleri için kullandığımız mikrotomlar mikron düzeylerinde ince kesitler alabilirlerken elektron mikroskop araştırmalarında kullanılan ultramikrotomlar angström inceliklerinde kesitler sağlarlar. Işık mikroskobu için kesitler almakta kullandığımız mikrotomlarda çelik bıçaklar kullanılırken, EM için kesitler aldığımızultra mikrotomlarda cam ya da daha iyisi elmas bıçaklar kullanılır. Işık mikroskop çalışmalarında genellikle 6-10 mikronluk kesitler kullanılır. Mikrotomların bıçakların hareketli olduğu kızaklı mikrotom denilen tipleri ya da bıçaklarının sabit, kesilecek blokların hareketli olduğu rotari mikrotom tipleri vardır. Mikrotom aracılığıyla parafin bloklardan isteğimiz kalınlıklarda dilimler keserken blok içindeki parçadan da aynı kalınlıkta kesitler elde etmiş oluruz. Daha sonra lam üzerinde alınan kesitler boyama işlemine hazır olurlar.Xylol gibi bazı solventler doku içindeki lipidler gibi bazı maddeleri eritebilirler. Bu istenmeyen etkinin önüne geçmek için cryostat adı verilen dondurma mikrotomları kullanılır. Dokular bu yöntemle düşük ısıda aniden dondurularak takip işlemlerinden geçirilmeden ve bloklanmadan kesit alınabilir hale gelir.Mikrotom ve Ultramikrotom neye denir?Boyama (Kolorasyon)Çok ufak ayrıcalıklar dışında dokuların büyük bir kısmı renksizdir ve boyanmadığı sürece ışık mikroskobunda incelenmesi zordur. Çeşitli doku ve hücre kısımlarının yapıları nedeniyle farklı kimyasal özellikteki boyaları farklı bir şekilde tutmaları histolojide boyamanın esasını teşkil eder. Histolojik araştırmalarda kullanılan boyaların büyük bir çoğunluğu asit veya baz özelliğinde olup dokudaki ionize köklerle elektrostatik bağlantı yaparlar. Bu şekilde doku ve hücrelerin daha belirgin bir şekilde ortaya çıkması sağlanırken diğer yandan kimyasalyapısını bildiğimiz boyalarla reaksiyona giren yapıların kimyasal özellikleri ortaya konmuş olur. Histolojik boyalar renklendirici gruplarının asit ya da baz oluşuna göre asit ve bazik boyalar olmak üzere iki ana grupta toplanırlar. Bazik boyaları çeken, o boyanın renginde boyanan hücre ve doku kısımları bazofil boyanıyor ya da bazofili gösteriyor diye tanımlanır.Genel olarak granüllü endoplazmik retikulumun yoğun olduğu kısımlar, hücre çekirdeği bazofili gösteren yapılardır. Asit boyalarla reaksiyona girerek onun renginde boyanan hücre ya da doku kısımları için asidofil boyanıyor ya da asidofili gösteriyor denir. Bazı ayrıcalıkları olmakla birlikte hücre sitoplazması, kollajen lifler, mitokondrium ve lizozomlar asidofilik yapılardır. Bazik boyalara örnek olarak Metilen Mavisi, Jansiyan Viyole, Bazik Füksin, Azokarmin, Safranin, Hematoksilin, Nükleer Fast Red verilebilir. Eozin, Pikrik Asit, AsitFüksin, Oranj G, Eritrosin, Kongo Kırmızısı, Light Green gibi boyalar asit boyalara örnektir.Boyalar bazı yöntemlerde tek olarak kullanılır. Bazı yöntemlerde ikili ya da daha çok boya içeren birleşik yöntemler dediğimiz şekillerde kullanılırlar. Birleşik yöntemlerde kesitler birbiri ardından bazik ve asit boyalarla işleme tabi tutulurlar. Birleşik boya yöntemlerinden ikili olanlara örnek olarak çok yaygın bir boyama yöntemi olan Hematoksilin+Eozin (HE) yöntemi gösterilebilir. Azokarmin, Oranj G ve Anilin Mavisinden oluşan Heidenhein İn Azan yöntemi ise üçlü bir boyama yöntemidir.Asidofili ve bazofili neye denir?Birleşik boyama neye denir?Bazı boyalar, bazı yapıları boyanan çözelti renginden farklı bir renge boyarlar. Bu olaya metakromazi, böyle boyalara da metakromatik boyalar denir. Örneğin toluidin mavisi dokuya düşük konsantrasyonda bağlandığında mavi renkte boyar (ortokromatik). Oysa bir yapıya yüksek konsantrasyonda bağlandığında mor-kırmızı renkte boyar (metakromatik). Toluidin mavisinin Mast hücrelerinin granüllerini mor-kırmızı boyaması metakromatik boyanmadır.Bazı lipidler, makromoleküller metafosfat, sülfomukopolisakkaritler, nükleik asitler metakromazi gösteren yapılardır. Toluidin mavisi, Metilen mavisi, Azur A gibi boyalar ise metakromatik boyalara örnek verilebilir.Ortokromazi ve metakromazi nedir?Bazı boyalar deneysel amaçla doğrudan canlıya verilebilir. Bu renkli maddeler organizmada bazı yerlerde tutularak canlıda boyanma sağlarlar. Örneğin, tripan mavisi deney hayvanının dolaşımına verildiğnide karaciğer kupffer hücreleri tarafından tutulur. Böylece hayvan daha canlıyken sitoplazması mavi tanecikler tarzında boyunmış olur. Vital boyalardan Tripan mavisi, Kongo kırmızısı, Çini mürekkebi, Alizarin ve Lityum karmin asit karakterde vital boyalardır. Metilen Mavisi, Nötral Red, Janus Green, Krezil Viyole ve Nigrosin bazik karakterdevital boyalardır.Vital boyamanın diğer boyama yöntemlerinden farkı nedir?Boyama işleminden sonra kesitler yeni baştan dehidrate edilir ve şeffaflaştırılır. Daha sonra üzerlerine lamel kapatılarak korunur. Preparatların kapatılmasında Kanada Balsamı ya da son zamanlarda ucuzluğu ve çabuk kuruması yönünden tercih edilen bazı sentetik yapıştırıcılar kullanılmaktadır. Uzun süre saklanılması düşünülen preparatları doğrudan güneş ışığı ya da kuvvetli ışıklardan sakınmak gerekir. Aksi takdirde boya solacaktır.Dokuların renkli boyalarla boyanmasının yanı sıra altın, gümüş gibi bazı metallerin seçici olarak bazı kısımlara çöktürülmesi de o bölgelerin mikroskop altında kolayca belirlenmesini sağlayan boyadışı bir renklendirme yöntemi olarak karşımıza çıkar.

http://www.biyologlar.com/histoloji-preparatlarinin-hazirlanmasi-1

HİSTOLOJİ PREPARATLARININ HAZIRLANMASI

Canlılardan alınan doku ya da organ parçalarını mikroskopla incelenir duruma getirebilmek için takip ettiğimiz işlemlerin tümüne birden histolojik teknik adını veriyoruz. Bu amaçla kullanılan yöntemler uygulayacağımız mikroskobi tekniğine bağlı olarak ilk bakışta bazı farklılıklar görünse de temelde prensipler aynıdır. Bu konuyla ilgili temel prensipleri anlayabilmek için klasik ışık mikroskobunda inceleyeceğimiz bir preparatın hazırlanışını görelim. Tespit (Fiksasyon) Bir histolojik incelemenin sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için dokuya ait yapı özelliklerinin, kimyasal içeriklerinin iyi korunmuş olması gerekir. Bunun için canlılara ait preparatların hazırlanışında ilk temel prensip hücre ve dokuları canlıdakine en yakın şekilde tutabilmektir. Bunun için ilk hedef otolizi engellemek olmadır. Canlı hücre içinde, etrafı membranla çevrili, eritici enzimler içeren, lizozom adını verdiğimiz organeller vardır. Hücre bu yapıları sindirim amacıyla kullanır. Ölümden sonra eritici enzimler sitoplazma içine geçerek hücreyi eritmeye başlar. Bu olaya kendini eritme anlamına gelen otoliz adı verilir. Otolize uğramış hücreler normal görünümünü kaybederek incelenmesi imkansız hale gelir. Otolizi engellemek amacıyla kullanılan bazı maddeler lizozomların içindeki enzimlerin sitoplazmaya geçişini ve erimeyi önlerler. Bu olaya tespit ya da fiksasyon, bu amaçla kullanılan maddelere de fiksatör adı verilir. Pek çok tespit maddesi ve tespit yöntemi vardır. Uygulayacağımız tespitin sonraki işlemlere, özellikle boyama işlemine bir zarar vermiyor olmasına dikkat etmek gerekir. Örneğin, klasik yöntemlerle tespit ve takip edilen dokularda yağ hücreleri içindeki depo yağını korumak imkansızdır. Hücrelerdeki yağ içeriği takip işlemleri esnasında akar, hücrelerin içleri sonradan boş görünür. Eğer bir çalışmada bu hücreleri yağ içerikleri ile beraber görmek istiyorsak fiziksel bir tespit yöntemi olan dondurma tekniğine başvurabiliriz. Fiziksel olarak tespit yöntemlerine örnek olarak periferik kan yayma preparatlarının boyanmadan önce ısıtılarak ya da doğrudan kurutularak tesbitini verebiliriz. Otoliz nedir? Fiksasyon hangi amaçla yapılır? Kimyasal tespit yöntemleri hem kullanılma sıklığı hem de kullanılan fiksatörlerin çeşitliliği açısından daha çok zenginlik gösterir. En bilinen ve yaygın kullanılan fiksatör formoldür. Formol genellikle %10'luk sulu çözeltisi şeklinde kullanılır. Ticari formol %100'lükmüş gibi kabul edilerek 1 kısım formol, 9 kısım suyla karıştırılarak tesbit sölüsyonu hazırlanır. Ayrıca, glutaraldehit, osmium tetraoksit, bazı asitler, alkoller ya da bunların kombine formları daha az sıklıkla kullanılan kimyasal fiksatörlere örnek olarak verilebilir. Bütün fiksatiflerin istenen özelliklerinin yanı sıra istenmeyen bazı etkileri de vardır. Değişik kombinasyonlar kullanılarak istenen tespit özelliklerinin artmasını, istenmeyen bazı etkilerin en aza indirgenmesini sağlamak mümkündür. Birleşik olarak kullanılan fiksatörler çoğu kere ilk bulup kullanan araştırıcının adıyla anılırlar (Bouin, Carnoy, Zenker gibi). Elektron mikroskopta incelenecek preparatların hazırlanmasında ultrastruktürel yapının detaylı incelenebilmesi için çift fiksasyon işlemine gereksinim vardır. Bu işlemde önce tamponlanmış glutaraldehit ilk fiksatör olarak, daha sonra tamponlanmış osmium tetroksit ikinci fiksatör olarak kullanılır. Birleşik tespitten ne anlıyorsunuz? Doku ve organlardan alınan parçaların tespitinde aşağıdaki konulara dikkat etmek gerekir: - Tespit ve takipte kullanılan sölüsyonların dokunun içine iyi işlemesi için parçaların yeterince küçültülmüş olmasına özen gösteriniz. Parçanın boyutlarının 0.5 cm. yi geçmiyor olması daha olumlu sonuç verecektir. - Parçalar alındıktan hemen sonra bekletilmeden tespit sıvısına konulmalıdır. - Parçalar büyük ve kanlı ise tespit sıvısı yenilenmelidir. - Tespit sıvısının, hacim olarak konulan parça ya da parçaların minimum kırk katı fazlalığında olmasına çalışılmalıdır. - Uygulayacağımız her tespit yöntemi için önerilen süreye uyulmalıdır. -Tespitten sonra parçalar iyi yıkanmalı, yapay görüntülere neden olmaması için tespit maddesi dokudan tamamen uzaklaştırılmalıdır. - Ayrıca SAĞLIĞIMIZ AÇISINDAN: Histoloji laboratuvarlarında kullanılan pek çok madde gibi tespit maddelerinin buharlarının canlı hücre ve organizma için son derece zararlı olduğunu aklımızdan çıkarmayıp, bu işlemlerin çeker ocak denilen yerlerde yapılmasına dikkat etmeliyiz. Eğer bu mümkün olmuyorsa laboratuvar ortamının çok iyi havalandırılıyor olmasına özen göstermeliyiz. Tespitte uyulması gereken kurallar nelerdir? Tespit işlemleri ne tür yerlerde yapılmalıdır, neden? Dehidratasyon Tespit edilmiş parçalar bu aşamadan sonra suyundan arındırılır. Bu işleme dehidratasyon adı verilir. Dehidratasyon işlemi için suyu kolaylıkla kendi bünyesine kabul eden etil alkol, izopropil alkol, dioksan, anilin gibi maddeler kullanılır. Bunlardan en yaygın kullanılanı etil alkoldür. Derecesi absolu alkole kadar ulaşan banyolardan geçirilen parçalar daha sonra ışığı geçirgen hale getirilir. Bu işleme şeffaflaştırma (clearing) işlemi denir. Bu amaçla en sık kullanılan madde ksiloldur. Ayrıca benzen, toluen, kloroform gibi maddeler bu amaçla kullanılan maddelere örnektir. Bu işlemler petri kutuları gibi buharlaşmayı engellemek için düzgün kapaklı cam kaplarda elle takip şeklinde yapılabildiği gibi otomatik takip makineleri ile de yapılabilir. Otomatik takip makineleri zaman ayarlaması yapılabilen, doku parçalarının istenilen kaplarda istediğmiz kadar kalmasını sağlayan makinelerdir. Dehidratasyon nedir? Hangi maddeler bu amaçla kullanılır Elektron mikroskop için hazırlanan preparatlar da doku parçaları dehitratasyon işleminden geçirilir. Bu işlem için de yine ethanol kullanılır. Gömme işleminden önce plastik eritici olan propilen oksit gibi maddelerde infiltre edilir. Bloklama (Gömme) Parçalardan rahatça kesitler alabilmek, düzgün kesit yüzeyleri sağlayabilmek için gömme ya da bloklama olarak ifade ettiğimiz işleme başvururuz. Parafin, jelatin, selloidin, karbovaks gibi maddeler bu işleme uygundur. En yaygın kullanılan madde parafindir. 56-60 derecede sıvılaşan parafin etüvde hazır tutulur. Parça prizmatik kalıplar içine konur, üzerine sıvı parafin dökülür. Parafin laboratuvar ısısında mum gibi donarak sertleşir. Kalıptan çıkarınca içinde bizim doku parçamız da bulunan düzgün prizmatik bir parafin bloku elde ederiz. Parafin intersüller boşluklara hatta hücrelerin içine bile penetre olarak dokuyu daha sabit ve kesilebilir hale getirir. Elektron mikroskop için ışık mikroskobuna oranla çok daha ince kesitlere ihtiyaç vardır. Bu nedenle gömme ya da bloklama işleminde daha sert plastik maddeler gereklidir. Bunun için epon, araldit gibi epoxy plastik maddeler kullanılır.  Bloklama işleminde ne tür maddeler kullanılır?  Kesit Alma Blokladığımız doku ve organ parçalarında düzgün ince kesitler almak için kullandığımız aletlere mikrotom denir. Işık mikroskop incelemeleri için kullandığımız mikrotomlar mikron düzeylerinde ince kesitler alabilirlerken elektron mikroskop araştırmalarında kullanılan ultramikrotomlar angström inceliklerinde kesitler sağlarlar. Işık mikroskobu için kesitler almakta kullandığımız mikrotomlarda çelik bıçaklar kullanılırken, EM için kesitler aldığımız ultra mikrotomlarda cam ya da daha iyisi elmas bıçaklar kullanılır. Işık mikroskop çalışmalarında  genellikle 6-10 mikronluk kesitler kullanılır. Mikrotomların bıçakların hareketli olduğu kızaklı mikrotom denilen tipleri ya da bıçaklarının sabit, kesilecek blokların hareketli olduğu rotari mikrotom tipleri vardır. Mikrotom aracılığıyla parafin bloklardan isteğimiz kalınlıklarda dilimler keserken blok içindeki parçadan da aynı kalınlıkta kesitler elde etmiş oluruz. Daha sonra lam üzerinde alınan kesitler boyama işlemine hazır olurlar. Xylol gibi bazı solventler doku içindeki lipidler gibi bazı maddeleri eritebilirler. Bu istenmeyen etkinin önüne geçmek için cryostat adı verilen dondurma mikrotomları kullanılır. Dokular bu yöntemle düşük ısıda aniden dondurularak takip işlemlerinden geçirilmeden ve bloklanmadan kesit alınabilir hale gelir. Mikrotom ve Ultramikrotom neye denir? Boyama (Kolorasyon) Çok ufak ayrıcalıklar dışında dokuların büyük bir kısmı renksizdir ve boyanmadığı sürece ışık mikroskobunda incelenmesi zordur. Çeşitli doku ve hücre kısımlarının yapıları nedeniyle farklı kimyasal özellikteki boyaları farklı bir şekilde tutmaları histolojide boyamanın esasını teşkil eder. Histolojik araştırmalarda kullanılan boyaların büyük bir çoğunluğu asit veya baz özelliğinde olup dokudaki ionize köklerle elektrostatik bağlantı yaparlar. Bu şekilde doku ve hücrelerin daha belirgin bir şekilde ortaya çıkması sağlanırken diğer yandan kimyasal yapısını bildiğimiz boyalarla reaksiyona giren yapıların kimyasal özellikleri ortaya konmuş olur. Histolojik boyalar renklendirici gruplarının asit ya da baz oluşuna göre asit ve bazik boyalar olmak üzere iki ana grupta toplanırlar. Bazik boyaları çeken, o boyanın renginde boyanan hücre ve doku kısımları bazofil boyanıyor ya da bazofili gösteriyor diye tanımlanır. Genel olarak granüllü endoplazmik retikulumun yoğun olduğu kısımlar, hücre çekirdeği bazofili gösteren yapılardır. Asit boyalarla reaksiyona girerek onun renginde boyanan hücre ya da doku kısımları için asidofil boyanıyor ya da asidofili gösteriyor denir. Bazı ayrıcalıkları olmakla birlikte hücre sitoplazması, kollajen lifler, mitokondrium ve lizozomlar asidofilik yapılardır. Bazik boyalara örnek olarak Metilen Mavisi, Jansiyan Viyole, Bazik Füksin, Azokarmin, Safranin, Hematoksilin, Nükleer Fast Red verilebilir. Eozin, Pikrik Asit, Asit Füksin, Oranj G, Eritrosin, Kongo Kırmızısı, Light Green gibi boyalar asit boyalara örnektir. Boyalar bazı yöntemlerde tek olarak kullanılır. Bazı yöntemlerde ikili ya da daha çok boya içeren birleşik yöntemler dediğimiz şekillerde kullanılırlar. Birleşik yöntemlerde kesitler birbiri ardından bazik ve asit boyalarla işleme tabi tutulurlar. Birleşik boya yöntemlerinden ikili olanlara örnek olarak çok yaygın bir boyama yöntemi olan Hematoksilin+Eozin (HE) yöntemi gösterilebilir. Azokarmin, Oranj G ve Anilin Mavisinden oluşan Heidenhein İn Azan yöntemi ise üçlü bir boyama yöntemidir. Asidofili ve bazofili neye denir? Birleşik boyama neye denir? Bazı boyalar, bazı yapıları boyanan çözelti renginden farklı bir renge boyarlar. Bu olaya metakromazi, böyle boyalara da metakromatik boyalar denir. Örneğin toluidin mavisi dokuya düşük konsantrasyonda bağlandığında mavi renkte boyar (ortokromatik). Oysa bir yapıya yüksek konsantrasyonda bağlandığında mor-kırmızı renkte boyar (metakromatik). Toluidin mavisinin Mast hücrelerinin granüllerini mor-kırmızı boyaması metakromatik boyanmadır. Bazı lipidler, makromoleküller metafosfat, sülfomukopolisakkaritler, nükleik asitler metakromazi gösteren yapılardır. Toluidin mavisi, Metilen mavisi, Azur A gibi boyalar ise metakromatik boyalara örnek verilebilir. Ortokromazi ve metakromazi nedir? Bazı boyalar deneysel amaçla doğrudan canlıya verilebilir. Bu renkli maddeler organizmada bazı yerlerde tutularak canlıda boyanma sağlarlar. Örneğin, tripan mavisi deney hayvanının dolaşımına verildiğnide karaciğer kupffer hücreleri tarafından tutulur. Böylece hayvan daha canlıyken sitoplazması mavi tanecikler tarzında boyunmış olur. Vital boyalardan Tripan mavisi, Kongo kırmızısı, Çini mürekkebi, Alizarin ve Lityum karmin asit karakterde vital boyalardır. Metilen Mavisi, Nötral Red, Janus Green, Krezil Viyole ve Nigrosin bazik karakterde vital boyalardır. Vital boyamanın diğer boyama yöntemlerinden farkı nedir? Boyama işleminden sonra kesitler yeni baştan dehidrate edilir ve şeffaflaştırılır. Daha sonra üzerlerine lamel kapatılarak korunur. Preparatların kapatılmasında Kanada Balsamı ya da son zamanlarda ucuzluğu ve çabuk kuruması yönünden tercih edilen bazı sentetik yapıştırıcılar kullanılmaktadır. Uzun süre saklanılması düşünülen preparatları doğrudan güneş ışığı ya da kuvvetli ışıklardan sakınmak gerekir. Aksi takdirde boya solacaktır. Dokuların renkli boyalarla boyanmasının yanı sıra altın, gümüş gibi bazı metallerin seçici olarak bazı kısımlara çöktürülmesi de o bölgelerin mikroskop altında kolayca belirlenmesini sağlayan boyadışı bir renklendirme yöntemi olarak karşımıza çıkar.

http://www.biyologlar.com/histoloji-preparatlarinin-hazirlanmasi

ÇEVRE KİRLENMESİ

ÇEVRE KİRLENMESİ

I – HAVA KİRLENMESİ a) İnsana ve Çevreye Etkisi b) Sonuçları (Asit Yağmurları)   Asit Yağmurlarının Toprağa Etkisi   Asit Yağmurlarının Sulara Etkisi   Asit Yağmurlarının Yapılara Etkisi   Asit Yağmurlarının Bitkilere Etkisi   Asit Yağmurlarının İnsan Sağlığına Etkisi c) Çeşitli Gazların İnsan ve Çevresine Etkisi   İnsan Sağlığına   Hayvan ve Bitkilere   İklime d) Ormanların ve Yeşil Alanların Çevre Kirliliğini Önlemeleri Yönünden İşlevleri   Fiziksel İşlevler   Fizyolojik İşlevler e) Ormanların Su ve Toprak Kirliliği Üzerine Etkileri II – SU KİRLENMESİ a) Kirlenmeye Yol Açan Kaynaklar 1 – Tarımsal Çalışmaların neden olduğu Kirlilik 2 – Endüstrinin Neden Olduğu Kirlilik 2.1.) Kimyasal Kirlilik 2.2.) Fiziksel Kirlilik 2.3.) Fizyolojik Kirlilik 2.4.) Biyolojik Kirlilik 2.5.) Radyoaktif Kirlilik 3 – Yerleşim Alanlarındaki Atıkların Neden Olduğu Kirlilik III – TOPRAK KİRLENMESİ 1 – Kentlerin Neden Olduğu Kirlilik 2 – Endüstrinin Neden Olduğu Kirlilik 3 – Toprak Uğraşlarının Neden Olduğu Kirlilik 4 – Toprak Kirliliğinin İnsan ve Çevresine Etkileri IV – DİĞER ETMENLER a) Gürültü Kirliliği   Gürültünün İnsan ve Çevresine Etkileri b) Radyasyon ÇEVRE KİRLENMESİ Her türlü madde ya da enerjinin (örn: ısı, ses...) doğal birikiminin çok üstündeki mik-tarlarda çevreye katılmasına çevre kirlenmesi denir. Kirlenme, kirleticilerin etkilediği ortamın niteliğine göre, hava, su, toprak kirlenmesi ve diğer etmenler olarak sınıflandırılır. İnsanın yaşamı sürekliliği için doğayı kullanması, do-ğayı değiştirmesi olağandır. Ancak bu kullanışta doğayı düşünmeksizin yalnızca insan açısın-dan ve tek yönlü yararlanma söz konusu olduğunda, umulan olumlu sonuçlar, bir süre sonra çözümü zor ve hatta olanaksız birçok karmaşık sorunlara neden olurlar. Bilimsel açıdan bakıldığında, bir ortamın fiziksel birleşiminde olmaması gereken şey “kir” dir. Yaşamın söz konusu olduğu her yerde muhakkak kir, yani artık madde bulunacak-tır. Fakat bu madde, oluştuğu ortam içinde belirli sınırlar altında kaldığı sürece doğal yapı bu artık maddeyi çözümlemekte ve sonuçta kirlenme çıplak gözle görülmemektedir. O halde ya-şamın getirdiği bir kirlenme hep olacaktır. Ama doğal denge bozulmadıkça, çevre ile etkileşen yaşam, kirlenmeden etkilenmeyecek ve dolayısıyla çevre kirlenmesi sorunu, doğal yapı içinde çözümlenecektir. HAVA KİRLİLİĞİ Erişkin bir insan, günde 2,5 kg kadar su ve 1,5 kg kadar besin almasına karşılık 15 kg kadar hava alır. O halde, insanın dışarıdan aldığı maddeler arasında hava, miktar bakımın-dan başta gelmektedir. Bir insan açlığa 60 gün, susuzluğa 6 gün dayanabildiği halde havasızlığa 6 dakika da-yanamaz. Barınak ve fabrika bacalarından çıkan dumanlar, otomobillerden çıkan eksoz gazları içinde bulunan ve canlılar için zararlı olan çeşitli maddelerin havaya karışması ve onun bileşimini bozması, 20. yüzyıl insanını hava kirliliği sorunu ile karşı karşıya bırakmıştır. Normal temiz bir hava içerisinde, % 78,9 hacim azot, % 20,95 hacim oksijen, %0,03 hacim karbondioksit, %0,93 hacim argon gazı bulunan fakat, duman toz tanecikleri, kükürt dioksit ve diğer gazlar bulunmayan ya da çok az bulunan hava demektir. Kirli hava ise fazla miktarda duman, kü-kürt di oksit, karbon mono oksit, azot oksit gibi gazları, ozon gibi oksidin maddeleri, kurşun, nikel gibi metalleri, lastik parçacıkları ve toz taneciklerini kapsayan ve fena kokan havadır. Diğer bir tanımla, hava kirliliği, atmosferde toz, gaz, duman, koku, su buharı şeklinde bulu-nabilecek kirleticilerin insan ve diğer canlılar ile eşyaya zarar verici miktara yükselmesi ola-rak ifade edilebilir. Metreküpü içinde 7 mikrogramdan fazla miktarda duman ve 100 – 150 mikrogramdan fazla SO2 gazı bulunması havanın kirliliği için bir ölçü olarak kabul edilmektedir. Özellikle duman ve SO2 gazının verilen bu miktarın üzerine çıkması, sağlık için zararlı bir ortamın meydana gelmesine neden olmaktadır. Hava kirliliğini oluşturan başlıca kaynaklar, endüstri merkezlerinden çıkan kirli dumanlar ve gazlar, kalorifer ve soba bacalarından dağılan isler ve dumanlarla motorlu taşıtların eksozlarından çıkan karbonmonoksit, kurşun, azot oksit gibi kimyasal maddelerdir. Bunlar-dan birkaçını tanıyalım: Karbon monoksit (CO): Havadan biraz daha hafif, renksiz, kokusuz, zehirli bir gazdır. Yanma sürecinde yakıttaki karbonun eksik yanma sonucunda tümüyle karbondioksite yük-seltgenmeyip bir bölümünün karbon monoksite dönüşmesiyle oluşur. Başlıca karbon monok-sit kaynağı içten yanmalı motorlardır. Katı ya da sıvı maddelerin parçacıkları, kurum ya da is biçiminde gözle görülebilen-lerden ancak elektron mikroskobuyla gözlenebilecek olanlara kadar değişen boyutlardadır. Çevreyi kirleten parçacıkların oluşumuna yol açan başlıca nedenler hareketsiz merkezlerde yakıt kullanımı ile sanayi etkinlikleridir; orman yangınları da küçük bir yüzde oluşturur. Kükürt oksitleri, kükürt içeren yakıtların yanmasıyla oluşan zehirli gazlardır. Her yıl açığa çıkan kükürt oksitlerin yaklaşık yüzde 60’ı kömürün yakılmasıyla oluşur. Kentsel böl-gelerde yoğunlaşmış olan akaryakıt kullanımı ve kükürtten yararlanan sanayi tesisleri de kü-kürt oksitlerinin oluşumuna yol açan önemli kaynaklardır. Hidrokarbonlar da, karbon monoksit gibi eksik yanan yakıtlardan kaynaklanır. Ama karbon monoksidin tersine, atmosferde normal olarak bulundukları yoğunlukta zehirli değil-lerdir. Bununla birlikte, fotokimyasal sise yol açtıklarından kirliliğin artmasında önemli rol oynarlar. Havadaki hidro karbonlar genellikle, çöp fırınları gibi büyük tesislerde atık madde-lerin yakılmasından, sanayide kullanılan çözücülerin buharlaşmasından ve odun ile kömürün yakılmasından kaynaklanır. Ama en önemli etken, buharlaşma yoluyla ve içten yanmalı mo-torların egzozundan havaya karışan benzindir. Bu yüzden havadaki hidrokarbonların yakla-şık yüzde 60’ı, çok sayıda motorlu taşıtın bulunduğu kentsel alanlarda yoğunlaşmıştır. Azot oksitleri, yakıtın çok yüksek sıcaklıkta yanmasıyla oluşur. Bu kirletici de gene motorlu taşıtlardan ve elektrik enerji santralleri ile sanayide kullanılan buhar kazanlarının yakım sistemlerinden kaynaklanır. Havada normal olarak eylemsiz halde bulunan azot, yan-ma sırasındaki yüksek sıcaklıkta oksijenle birleşir ve gaz halinde dışarı atıldığında çabuk so-ğursa, bu durumda kalır. Azot oksitleri, hidrokarbonlarla birleşerek fotokimyasal yükselt genleri oluştururlar. Bu yükselt genler de, havadaki katı ve sıvı parçacıklarla birleşerek hava kirliliğine yol açarlar. Fotokimyasal yükselt gen kirleticiler ozon, azot di oksit, aldehitler, akrolein ve peroksiaçillerdir. Kentsel bölgelerdeki hava kirliliğine yol açan bir başka önemli madde de kurşundur. Kurşun, sanayi tesislerinden, zararlı canlılarla mücadelede kullanılan kimyasal maddelerden, kömür ve çöp yakımından ve kurşunlu benzin kullanan otomobil motorlarından kaynaklana-rak havaya karışır. Kirleticiler dışında, bazı doğal etkenler de hava kirlenmesine yol açar. Güneş ışığındaki morötesi ışınlar, hidrokarbonlarla birleşerek fotokimyasal sis oluştururlar ve bu da sıcaklık terslenmesi dönemlerinde atmosfer durgunluğuna neden olur. Bu olay, sı-caklığın, yer yüzünde troposferin (alt atmosfer) içlerine doğru arttığı durumlarda görülür; olaya terslenme denmesinin nedeni de normal olarak sıcaklığın yükseklikle birlikte azalması-dır. Sıcaklık terslenmesi havanın yükselmesini engelleyerek kirletici içeren alt hava katmanı-nın asılı halde kalmasına yol açar. Havada önemli bir yanal hareket gerçekleşmediği sürece kirlilik kalıcı olur. İNSANA VE ÇEVREYE ETKİSİ Havada kirlenmeye yol açan maddelerin insanlar üzerinde çeşitli etkileri vardır. Ha-vadan solunan karbon monoksit, kandaki oksijenin yerini alarak vücuttaki hücrelere taşınan oksijen miktarının azalmasına yol açar. Kentlerin havasında bulunduğu miktarıyla karbon monoksit, zihinsel yetilerin gerilemesine ve en sağlıklı insanlarda bile tepkilerin ağırlaşmasına neden olur; bu da kent yaşamında görülen kazalarda önemli bir etkendir. Ayrıca kansızlık, kalp yetersizliği ve kan hastalıkları ile kronik akciğer rahatsızlıkları bulunan kişilerin sağlık durumu üzerinde daha da olumsuz etkilerde bulunur. Kükürt oksitleri, solunum borusunu ve akciğer dokularını etkileyerek, solunum siste-minde geçici ya da kalıcı rahatsızlıklara yol açabilir. Fotokimyasal yükselt genler göz rahat-sızlıklarına neden olur; ayrıca araştırmalar, azot oksitlerinin de insan sağlığına neden oldu-ğunu, özellikle çocuklarda gribe karşı direnci azalttığını ortaya koymuştur. Başka pek çok kirletici de, etkileri doğrudan ya da kısa sürede gözlenememesine kar-şın, halk sağlığı konusundaki kaygıların giderek çoğalmasına neden olmaktadır. Araştırma-lar, kentlerde yaşayan insanların vücudunda bulunan kurşun miktarının, vücudun kan üre-timini olumsuz yönde etkileyecek oranda olduğunu göstermektedir. Ama çevrede bulunan kurşunun insan sağlığına doğrudan mı zararlı olduğu, yoksa asıl tehlikenin gelecekte besin zincirinde ortaya çıkacak bir kurşun yoğunlaşmasına mı yattığı tartışması sonuçlanmış değil-dir. Hava kirliliği, insanların yanı sıra bitki yaşamı, yapılar ve çeşitli eşyalar üzerinde de son derece zararlı etkilerde bulunmaktadır. Pek çok büyük kentin çevresindeki bitki örtüsü hava kirliliği nedeniyle büyük ölçüde yok olmuştur. Ayrıca kentlerde kükürtlü kömür ve a-karyakıt kullanımı, buralardaki çelik ürünlerinin kırsal bölgelere oranla dört kat daha hızlı aşınmasına yol açmaktadır. Kükürt oksitleri de yapıların ve heykellerin aşınmasını hızlandı-rır; havadaki parçacıklar öteki kirleticilerin aşındırıcı etkisini arttırır; ozon ise, kauçuk ürün-lerinin daha çabuk parçalanmasına yol açar. Hava kirlenmesinden kaynaklanan ve 1980’lerin ortalarında gündeme gelen bir başka önemli tehlike de, atmosferin ozon tabakasının incelmesidir. Havalandırma sistemlerinde, spreylerde, otomobillerde ve buzdolaplarında kullanılan kloroflorokarbon kökenli kimyasal yapılarda maddelerin yol açtığı delinme, kutup bölgelerinde yoğunlaşmıştır. Yeryüzüne ula-şan morötesi ışınların zararlı etkilerini azaltan ozon katmanının delinmesi, bazı uzmanlara göre 20 – 30 yıl içinde etkisini gösterecek, yeryüzünde 40 milyon dolayında insanın cilt kanseri olmasına ve yalnızca ABD’de yaklaşık 800 bin kişinin ölümüne yol açacaktır. Bazı uzmanlar bu tahminlerde büyük yanılgı payının bulunduğunu öne sürmekle birlikte, ozon katmanının delinmesinin yeryüzü için büyük bir tehdit oluşturduğu üzerinde herkes aynı düşüncededir. HAVA KİRLİLİĞİNİN SONUÇLARI (ASİT YAĞMURLARI) Asit yağmurları, kendilerini çeşitli ortam ve canlılar üzerinde belli eder. ASİT YAĞMURLARIN TOPRAĞA ETKİSİ Asit yağmurlar, toprağın kimyasal yapısı ve biyolojik koşulları üzerinde etkide bulu-narak, bu topraklar üzerinde yetişen bitkilere zararlı olmaktadır. Toprağa erişen sülfürik asit, toprak çözeltisinin asitliğini yani aktif hidrojen iyonları-nın yoğunluğunu arttırmaktadır. Miktarı artan hidrojen iyonları, toprağın koloidal komp-leksleri olan kil mineralleri ve humus koloitleri tarafından tutulmakta olan başta Ca olmak üzere K, Mg ve Na gibi bitki besin elementlerinin yerine geçerek, bu elementlerin topraktan taban suyuna karışmak üzere yıkanmalarına neden olmaktadır. ASİT YAĞMURLARININ SULARA ETKİSİ Asit yağmurları, tatlı su göllerinde de asitliği arttırarak bu göllerde asitliğe duyarlı balık ve yumuşakçıların tür ve miktarının azalmasına etkili olmaktadır. Amerika Birleşik Devletlerinde bulunan 100 bin gölden yaklaşık 20 bininde ya hiç ba-lık kalmamış, ya da bu yönde olumsuz bir gelişme vardır. Halen birçok gölde aşırı asitliği gidermek üzere kalsiyum hidroksit püskürtülmektedir. İsveç’te bu amaçla her yıl 40 milyon dolar sarf edilmekte olduğu bilinmektedir. ASİT YAĞMURLARIN YAPILARA ETKİSİ Asit yağmurları maruz kalan özellikle kireç taşları, mermerden inşa edilen tarihi yapı-lar ve anıtlar orijinal durumlarını hızla kaybetmektedirler. Asit yağmurların binalarda meydana getirdiği diğer bir zarar da, binalarda çatı örtüsü olarak kullanılan çinko gibi metal levhalarda görülen yıpranmalardır. ASİT YAĞMURLARIN BİTKİLERE ETKİSİ Kükürt di oksit ve azot oksitler, stomlar yoluyla ibre ve yaprak dokularına girmekte, özellikle SO2 bir yönden oksijen alımını önlemekte, diğer yönden de bünyede H2SO4’e dönüşe-rek parçalama, yakma ya da kemirme etkisi yapmaktadır. Kükürt dioksitin yaprak ve ibre-lerde oluşturduğu sülfürik asidin sünger mezofil hücreleri içerisinde bulunan kloro – plastlardaki magnezyumu giderek kuruttuğu, klorofili ve plazmayı tahrip ettiği, dolayısıyla özümlemeyi engellediği, bunların sonuçta ölüme neden olduğu bilinmektedir. ASİT YAĞMURLARIN İNSAN SAĞLIĞINA ETKİSİ Asit yağmurları insan sağlığına olan etkileri kendini dolaylı şekilde belli eder. Asitleşen topraklardan kaynaklanan asitliği yükselmiş olan sular, mide asiditesini arttırarak mide ülse-rine neden olmakta, ayrıca asit yağmurlar topraktaki iyodu eriterek o topraklarda yetişen sebze ve meyvelerin ve içilen suların iyot miktarlarının düşmesini sonuçlandırarak bunları kullanan insanlarda troid bezi rahatsızlıkları (guatr) hastalığına neden olmaktadır. Asit yağmurlar, gazlar ve birlikte bulunan toksit metal iyonları ile insanlar ve hayvan-larda da zararlı olmaktadır. Havada dolaşan kuru kirleticiler be bunlar arasında sülfatlar, üst solunum yolu hastalıklarından kronik bronşit, astım ve anfizeme neden olmaktadır. ÇEŞİTLİ GAZLARIN İNSAN VE ÇEVRESİNE ETKİLERİ İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ Hava, yaşamın temel öğesi olduğuna göre, havadaki kirliliğin insan sağlığı yönünden önemi açıktır. Havanın taşıdığı karbon parçacıkları, ozon, karbon monoksit, kükürt dioksit, doyma-mış hidrokarbonlar, aldehitler ile kanserojen maddeler gibi kirleticiler insanların solunum yollarını etkileyerek normal mekanizmasını bozar; bronşlarda iltihaplara ve daralmalara neden olur. Bu değişmeler sonunda da, kronik bronşit ve anfizem meydana gelir. Araştırma-lar akciğer kanserinin meydana gelmesinde ve artmasında da hava kirliliğinin önemli bir ne-den olduğunu göstermektedir. Gaz ve buharlar içinde en tehlikelisi olan kükürt dioksit bilindiği gibi ev ve endüstri bacalarından ve bunlara oranla daha az olarak motorlu taşıtların bacalarından havaya karı-şır. Yapılan araştırmaların sonucuna göre, kükürt dioksitin bronşitten dolayı ölümleri arttırmak-ta olduğu saptanmış, atmosferde SO2 miktarının arttığı sisli havalarda kronik bronşitli bazı hastalarda nefes darlığının şiddetlendiği gözlenmiştir. Ayrıca kirlilik derecesinin yüksek ol-duğu zamanlarda bazı hastalıklara tutulmuş kişilerde ölümlerin bir hayli arttığı görülmüştür. Ozon gazı, ara madde olarak oluşur. Ozon, gözlerde ve bronşlarda iltihaplanma, akci-ğerlerde ödem yapar. Bazı durumlarda bellek zayıflığı yaptığı söylenmektedir. Milyonda bir kısım, göz ve akciğerlerde iltihaplanmaya neden olmaktadır. Nitrojen oksitler, SO2 gazından sonra en önemli hava kirleticisidirler. Kimyasal mad-delerin yapılması sırasında özellikle nitrik ve sülfürik asit ve naylon fabrikalarından, benzin, yağ, doğal gazların ve mazot yanması sonucu ve yine çeşitli petrol arıtma işlemlerinden sonra açığa çıkmaktadır. Dumanla ve sağlık arasında çok sıkı bir ilişki bulunduğunu herkes bilir. Duman, özel-likle sisle birlikte bulunacak olursa havada bulunan SO2 ile birlikte aerosol halinde hızla ya-yılmakta, sonuç olarak kısa veya uzun süreli dönemlerde duygulu olma haline, cinsiyete göre değişmek üzere özellikle bebek, çocuk ve yaşlı insanlarda, kalp, damar ve solunum yolu hasta-lıklarına yakalanmış olanlarda etkisini göstermektedir. Duruma göre farenjit, larenjit, solu-num güçlükleri, bronşit, kronik bronşit, astım ve anfizem meydana gelmektedir. Bu hastalık-lara tutulmuş olanlarda hastalığın şiddeti artmaktadır. Duman, güneşin özellikle ültraviyole ışınlarının yere inmesine engel olur. Bu şekilde havada bulunan mikrop ve virüslerin canlı kaldığı hatta antibiyotiklere karşı direnç kazana-cak şekilde fizyolojik değişikliklere uğradıkları bilinmektedir. Bunun sonucu olarak çocuk-larda raşitizm artmakta, kanda hemoglobin değeri ile birlikte renk indeksi ve B 1 vitamini azalmakta, alkali fosfatlarda yükselme ve proteinlerde değişme kemikleşmede gerileme gö-rülmektedir. Günümüzde kanserin oluşmasının nedeni kesinlik kazanmamış olmakla beraber, bazı etmenler vardır ki, bunları ortaya çıkarıcı ve kolaylaştırıcıdır. Bunlara, kanserojen maddeler denir. Kanserojen maddeler, insanların günlük yaşamını tehdit eder duruma gelmiştir. Kan-ser oluşmasında, kimyasal kanserojenler yüzde 80 oranında olup, yüksek düzeydedir. Bunla-rın büyük bir kısmı çevremizden, hava, besinler ve içecekler yoluyla vücuda alınmaktadır. Özellikle havadan alınan bu kanserojen maddeler şu şekilde sıralanabilir: is, katran, zift, as-falt, parafin gibi maddeler. HAYVAN VE BİTKİLERE ETKİLERİ İnsanlarda görülen hava kirliliği etkilerine, bir ölçüde hayvanlar da rastlamaktadır. İnsanlar ve hayvanlar dışında bitkilerde hava kirliliğinin etkileri ile karşı karşıyadırlar. Daha önce de işaret edildiği gibi, hava kirliliğini oluşturan gazlardan bazıları, özellikle SO2 gazı, bitkilerde fotosentez olayını yavaşlatmakta, bitkilerde oksidasyon işlemine engel olmakta, kloroplastlardaki magnezyumu kurutmaktadır. Flüoritler, bitkiler üzerinde toplanarak bunları kısmen kurutmakta, Aldehitler, bitki-lerde yaprakların stomaları etrafındaki hücrelerde tahribata neden olmaktadır. Ozon gazı, bitkiler üzerinde zehirli alanlar oluşturmakta, ağaçların zamanından öce yaprak dökmesine yol açmakta ve özellikle genç bitkileri etkilemektedir. Tüm bu olumsuz etkiler, özellikle kültür bitkilerinde bir ölçüde ürün azalmasına, geniş alanlar kaplayan orman vejetasyonunun kurumasına neden olmaktadır.   İKLİME ETKİLERİ Hava kirliliğinin değiştirdiği atmosfer koşulları, iklimi de etkilemektedir. Genel ola-rak, kentlerdeki ısı ortalamalarının kırsal alanlardan daha fazla olduğu görülmektedir. Ayrı-ca, meteorolojik ölçmeler, hava kirliliğinin arttığı, büyük kentlerde rüzgar hızının da düştü-ğünü göstermektedir. Rüzgarın ısıyı ve nemi etkilemesi nedeniyle, bu hız azalmasının önemi çok büyüktür. Hava kirliliği, ayrıca, büyük kentlerin yağış miktarlarının da artmasına neden olmaktadır. Havayı ısıtan enerji sonucu, mikroskobik maddelerin çokluğu bulutların oluşma-sını kolaylaştırdığından yağışlar artmaktadır. Diğer yönden hava kirliliği sonucu kentlerin üstünde oluşan tabaka, ültraviyole ışınlarının da önemli derece kaybına yol açmakta, bu ise gün ışığının azalması sonucu doğmaktadır. ORMAN VE YEŞİL ALANLARIN ÇEVRE KİRLİLİĞİNİ ÖNLEMELERİ YÖNÜNDEN İŞLEVLERİ Bir ormanın ekonomik yararları dışında fiziksel, fizyolojik bir takım işlevleri de bu-lunmaktadır. Yapılan çeşitli araştırmaların sonuçlarına göre bu işlevler aşağıdaki gibi özetle-nebilir:   FİZİKSEL İŞLEVLER: 1. Ormanlar rüzgarın hız ve yönünü önemli ölçüde değiştirir. Bu işlev, ormanın sıklılığına ve tepe kapalılığına göre değişir. 2. Ormanlar, fiziksel hava kirlenmesini oluşturan toza karşı filtre görevi yaparlar. 3. Ormanlar, park – bahçe ve benzeri bitki örtüsü, gürültüyü yansıtma ve absorbe etmek suretiyle azaltıcı bir etkiye sahiptirler. 4. Ormanların, radyoaktif hava kirlenmesine karşı koruyucu işlevleri vardır.   FİZYOLOJİK İŞLEVLER: 1. Ormanlar ve benzeri yeşil örtü, fotosentez olayı sonucu çok önemli ölçüde CO2 kullanarak atmosferdeki CO2 konsantrasyonunu etkiler. 2. Ormanlar ve yeşil alanlardan fotosentez reaksiyonu sonucu oksijen üretimi doğal olarak sağlanmakta, böylece doğal oksijen ve karbon dengesini koruyucu bir öğe olarak görev yapmaktadır. 3. Bir orman örtüsü altında topraktan sıcaklık etkisi ile fiziksel olarak meydana gelen bu-harlaşma, açık alanlara oranla önemli ölçüde azalmaktadır. 4. Orman vejetasyonu, serbest hava hareketlerini engelledikleri için bulundukları yerin hava ve toprak sıcaklıklarını etkilemektedir. Orman vejetasyonu tepe çatısına çarpan güneş ı-şınlarının bir kısmını yansıtıp bir kısmını absorbe edip bir kısmını da dağıttığından or-man içine daha az ışık girer. Bunun dışında gerek transprasyon, gerekse nem miktarı faz-la olan orman havasının ısıtılması için yüksek oranda enerji harcanır. Bu nedenlerle koyu gölgeli yerlerde yazın hava serin olur. Kışın ise ormanın tepe çatısı ve nemli havası ile ka-rasal radyasyona engel olduğundan, çıplak alanlara oranla daha sıcak olur. ORMANLARIN SU VE TOPRAK KİRLİLİĞİ ÜZERİNE ETKİLERİ Toprak ve buna bağlı olarak meydana gelen su kirliliğinin nedenleri arasında toprağa verilen gübreler ile toprak taneciklerinde tutulan pestisitler bulunur. Toprak yüzeyinde ölü veya diri örtünün bulunuşu yüzeysel akışı azaltır. Yüzeyden a-kan suyun hızını mekanik olarak engelleyerek toprağa sızması için zaman kazandırır. Böylece gübreleme için verilen kimyasal maddelerin ve zararlılara karşı kullanılan pestitlerin yüzeysel sularla akarsulara, göllere ve denizlere ulaşması engellenmiş olur. E-rozyon olayını durdurarak, barajların zamanla sedimentle dolması oranı da ortadan kal-kar. SU KİRLİLİĞİ Su, doğal durumunda pek çok çözünmüş madde, parçacık, canlı organizma içerir. Evlerde ve sanayide kullanılan suya çeşitli kimyasal maddeler de katılmıştır. Sulara karışan atıklar, çok çeşitlilik gösterse de, başlıca inorganik bileşenleri sodyum, potasyum, amonyum, kalsiyum, magnezyum, klorür, nitrat, bikarbonat, sülfat ve fosfattır. Zararlı organik bileşenler ise çok çeşitlidir ve tümü bilinmemektedir; buna karşılık belirlenmiş olanları, böcek ilaçları, deter-janlar,fenollü maddeler ve karboksilli asitlerdir. Kirlilik uzun vadede, sudaki canlıların ya-şamında ve dağılımında değişikliğe yol açar.; bazı balıkların sayısı azalırken, kirleticilere di-rençli başka canlılar sayıca artış gösterir. Su kirliliği ayrıca, göllerin yaşlanmasına ve kuru-masına yol açan ötrofikasyonu hızlandırır. Böylece suyun çeşitli amaçlarla insanlar tarafın-dan kullanılması da kısıtlanmış olur. Sanayi atıklarının, böcek ilaçlarının ve öteki zehirli madde atıklarının sudaki çözünmüş oksijeni tüketmesi, balıkların kitle halinde ölmesine ne-den olur. Organik ve ısıl atıklar gibi çeşitli kirleticilerin zararlı etkileri doğal süreçlerle ortadan kalkabilir ya da azalabilir. Sulardaki organik atıkların başlıca kaynağı kentlerdeki kanalizas-yon sistemleridir. Suda çok büyük miktarlarda yoğunlaşmadıkları sürece bu maddeler, bak-teriler ve öteki organizmalar tarafından kararlı inorganik maddelere dönüştürülebilir. Bu kendi kendini arıtma süreci sudaki oksijenin yardımıyla gerçekleşir. Ama eğer organik mad-de miktarı çok fazlaysa, yeterli oksijen olmadan arıtım kötü kokulara yol açabilir. Suda çözünen tuzlar, gazlar ve parçacık durumundaki maddeler ise bu yolla arıtıla-maz. Ayrıca, sanayiden kaynaklanan bu atıklarda kadmiyum, cıva ve kurşun gibi zehirli me-taller vardır. Bu maddelerin ne ölçüde zararlı olduğu bilinmemekle birlikte, büyük miktarda cıva içeren sulardan avlanan balık ve benzeri ürünleri yiyen kişilerde ölüm olayına ve sinir sisteminde kalıcı bozukluklara çok rastlanmıştır. Ayrıca sudaki asılı parçacıklar, öteki mad-deleri soğurarak bakteri gelişiminde ve başta DDT gibi böcek öldürücüler olmak üzere pek çok zararlı maddenin dip çamurlarında çökelmesine neden olur. KİRLENMEYE YOL AÇAN KAYNAKLAR Evlerden, ticaret ve sanayi kuruluşlarından kaynaklanan kanalizasyon atıkları, su kirlenme-sine yol açan başlıca etmenlerdendir. Genellikle kullanılan kanalizasyon sistemlerinde, atık sular yağmur suyundan ayrılamamaktadır. Bu yüzden toplam su miktarı sistemin kapasitesi-ni aştığında atık suların büyük bölümü doğrudan akarsulara boşalan kanallara akar. Büyük kentsel bölgelerde yağmur suyunu toplamak için ayrı sistemler ya da göletler yapılmasına yüksek maliyetler yüzünden başvurulamamakta, bu kirlenmesini ciddi biçimde etkilemekte-dir. Sudan yararlanan sanayi tesisleri de bir dizi değişik etkisi olan kirleticilerin sulara karışmasına yol açar. Sanayileşmenin hızla ilerlemesiyle, sanayi atıkları kanalizasyon atıkla-rını birkaç kat aşmıştır. Su kirliliğinde en önemli rolü oynayan sanayi dalları kağıt,kimya, petrol ve demir – çeliktir; enerji santralları da büyük miktarda atık ısının sulara karışmasına neden olur. Plastik üretiminde kullanılan polikloroditenil, insan,hayvan ve bitki yaşamı için büyük tehlike oluşturmaktadır. Bu madde canlı hücrelerde biriktiğinden ve besin zinciri için-de yoğunlaştığından, başlangıçta çok küçük miktarlarda bulunsa bile, besinler insanlarca kul-lanılmaya başlayana kadar tehlikeli miktarlara ulaşmış olur. Tarım ilaçları, böcek öldürücüler ve kimyasal gübreler de su kirlenmesinde önemli rol oyna-makla birlikte bu tarım atıklarının etkileri, kentler ile kentlerin çevresinde yoğunlaşmış yerle-şim birimlerinin atıkları ve sanayi atıkları kadar büyük boyutlarda değildir. Kentlerin dışın-da su kirlenmesine neden olan başka bir etken de, çoğunlukla bırakılmış madenlerdeki asitle-rin çevredeki akarsulara karışmasıdır. Atık ısı: Sanayi tesislerinde, atıkların taşınması gibi işlevlerin yanı sıra soğutma ama-cıyla da büyük miktarlarda su kullanılır. Bu tesislerin başında elektrik enerjisi santralları gelmektedir. Yoğunlaştırıcıların soğutulması için doğal bir kaynaktan alınan su, sıcaklığı 10 yaklaşık 7 C artmış olarak kaynağa geri boşaltılır. Nükleer santrallar, fosil yakıt kullanan aynı kapasitedeki santrallardan yaklaşık yüzde 50 daha çok su kullanır. Bu nedenle, enerji santrallarının soğutulması, çevre kirlenmesinde son derece önemli rol oynayan etkenlerden biridir. Isıl kirlenme, biyolojik ve kimyasal tepkimeleri hızlandırır ve çözünmüş oksijen mik-tarının hızla azalmasına yol açar. Su sıcaklığı, balıkların yaşamasına olanak vermeyecek dü-zeye yükselebilir; bu durum, zararlı alglerin gelişmesine de ortam hazırlayarak besleyici –madde atıkları , deterjan, kimyasal gübre ve insan atıkları gibi kirleticilerin etkisini çoğaltır. Sonuçta atık ısı, göllerdeki ötrofikasyonu hızlandırır. Su kirlenmesinin nedenleri üç gruba ayrılarak incelenebilir:   Tarımsal çalışmaların neden olduğu kirlilik Tarımsal çalışmaların gereği olarak bitki hastalıkları ile mücadele amacıyla uygulanan pestisidlerin, verimin arttırılması için toprağa verilen gübrelerin ve çeşitli kullanımlar altın-daki alanlardan oluşan yüzey akışı, erozyon ve toprağın sürülmesi sonucu oluşan katı ve sıvı atıkların neden olduğu kirliliğe tarımsal kirlilik denir. Tarımsal çalışmalarda daha fazla ürün elde etmek amacıyla arazilere uygulanan kimyasal gübrelerin neden olduğu kirlilikler vardır. Bunlar arasında en önemlileri ise azot ve fosforun doğal düzen içindeki dönüşümleri sonucunda kirlilik meydana gelmesidir. Kimyasal gübrelerin arazilere uygulanması ile verimde bir artış olacağı doğaldır. Ancak bu gübrelemenin, suların kirliliğine hangi oranda etkili olacağının da saptanması gerekir. Su kirliliğine neden olan bitki besin maddelerinden azot ve fosfor, tüm canlı varlıklar için belili miktarlarda gerekli ise da fazla miktarının çeşitli sakıncaları bulunmaktadır. Belli başlı etki-leri, akarsular ve göllerdeki ötrofikasyon olayına neden olmasıdır. Bunun yanında fazla mik-tarda azot nedeniyle, azot zehirlenmesinden ölen toplu balık gruplarına da rastlanmaktadır. Hayvansal artıkların yarattığı kirlilik ise, hayvancılıkla ilgili olarak ahır ve ağıllardan ya-ğışlarla yıkanan hayvan idrar ve dışkı artıklarının temizleme sularına, oradan yüzey sularına karışması ve ya hayvan gübresinin tarlalara serilmesinden sonra yağışlarla yıkanarak yüzey sularına karışması şeklinde oluşan bir kirlilik şeklidir.   Endüstrinin neden olduğu kirlilik Bugün bu konuda bilinen kirlilikler beş alt grupta toplanabilir. 1. Kimyasal Kirlilik Bu kirlilik, sularda organik ve inorganik maddelerin bulunmasıyla oluşur. En çok karşıla-şılan tipi ise, proteinler, yağlar, gıda maddeleri ve hidrokarbonlar nedeniyle oluşan organik kirlenmedir. Zamk ve jelatin üreten fabrikaların artıkları, mezbahaların artık sularında ol-dukça fazla miktarda protein bulunur. Kağıt ve tekstil fabrikalarının artıklarında ise fazla miktarda karbonhidrat bulunmaktadır. Sentetik deterjanlar da kimyasal kirliliğe neden olan maddeler arasındadır. Az miktarda bulunmaları halinde dahi sularda köpük meydana getirdiklerinden suyun havalanmasını ön-ler, arıtma sistemlerinin randımanına düşürürler. 2. Fiziksel Kirlilik Fiziksel kirlenme, suyun sıcaklık, renk, bulanıklık ve koku gibi fiziksel özelliklerine etki eden bir kirlilik tipidir. Termal kirlenme, fiziksel kirlenmenin diğer bir tipidir. Soğutma suyuna gereksinme du-yulan termal enerji üreten istasyonlarda ve endüstrideki soğutma işlemleri sonucunda ortaya çıkan sıcak suların, akarsu, göl ve körfezlere dökülmesi termal kirlenmeye neden olmaktadır. Alıcı suyun sıcaklığında meydana gelen artış,sudaki biyolojik faaliyeti durdurmakta, suyun oksijen miktarını düşürmekte, reaksiyonu değiştirerek bir kısım kimyasal maddelerin çökel-mesine ve bir kısım maddelerin açığa çıkmasına neden olarak sudaki canlılar üzerinde değişik etkiler yapmaktadır. 3. Fizyolojik Kirlilik Suyun tadını ve kokusunu etkileyen bir kirlilik tipidir. Gıda endüstrisi artıkları ile kent kullanma suyu artıkları azotlu maddelerce zengin olduğundan son derece kötü bir kokuya neden olurlar. Endüstri artık sularının demir, mangan, fenoller vb. kimyasal maddeler içe-renleri suya özel, hoş olmayan bir koku ve tad verirler. 4. Biyolojik Kirlilik Sularda patojenik bakteri, mantar, alg, patojenik protozoa vb. bulunması nedeniyle mey-dana gelen kirlilik tipi biyolojik kirlenmedir. Diğer bir deyişle, suların tifo, kolera, amipli di-zanteri vb. çeşitli hastalıkları yapan organizmalarla kirlenmesi olmaktadır. Endüstri artık maddelerinin ve özellikle kanalizasyon sularının herhangi bir arıtma işle-mine tutulmadan plajlara dökülmesi nedeniyle hastalık yapan maddeler çoğalmakta ve denize girenlerde başta kulak, burun, boğaz yanmaları; sinüzit, bağırsak hastalıkları karaciğer ra-hatsızlıkları ve tifoya neden olur. 5. Radyoaktif Kirlilik Atmosferdeki atom patlamalarının ve nükleer enerji santrallerinin neden olduğu kirlilik-tir. Atmosferdeki radyoaktif maddeler, yağışlarla yeryüzüne düşmekte, akarsulara karış-makta, bitkiler tarafından absorbe edilmekte, buradan ot yiyenlere oradan da et yiyenlere geçerek gıda zincirinin üst halkasını oluşturan insanlara ulaşmaktadır. Nükleer santrallerin artık maddeleri oldukça önemli çevre kirleticilerindendir. Bu atık-lardan deniz dibine depo edilenlerden meydana gelen sızıntılar, son yılların önemli deniz kir-leticisi olarak sayılmaktadır.   Yerleşim Alanlarındaki Artıkların Neden Olduğu Kirlilik Bu kirliliğin iki önemli kaynağı, kanalizasyon ve çöplerdir. Bulaşıcı hastalık tehlikesi, kentleri, kapalı kanalizasyon sistemine zorlarken, yine kentlerdeki su sistemleri ile kanalizas-yon arasında bir bağlantı göze çarpmaktadır. Kanalizasyon sistemine verilen pis suların bo-şaltılması genellikle akarsulara, göllere veya denizlere yapıldığından, kent artık suları, önemli bir kirlilik nedeni olmaktadır. Çeşitli şekillerde kirlenen karasal kaynaklı akar suların genellikle ulaştıkları en son nokta denizler ve okyanuslarıdır. Bu nedenle karasal kaynaklı akar suları kirleten kaynak ve işlev-ler denizleri de kirletiyor demektir. Bununla beraber denizlerin kirlenmesi olayını şöyle özet-leyebiliriz: 1. Denizlerin havadan kirlenmesi:   Hava taşıt araçlarının meydana getirdiği kirlenme   Endüstri ve yerleşim bölgelerinde oluşan hava kirliliğinin, kimyasal reaksiyonlar (asit yağmurlar) sonucu sudaki maddelerle birleşmesi 2. Denizlerin denizlerden kirlenmesi   Deniz trafiğinin meydana getirdiği kirlenme. Dünya denizlerinde deniz trafiğinin yoğun-laşmış olması, özellikle ham petrolün deniz yoluyla taşınması denizlerde önemli kirlenme-lere neden olmaktadır. Petrol yüklü tankerlerin herhangi bir nedenle kazaya uğraması so-nucu denize dökülen petrol, deniz eko sisteminde geniş çapta ve uzun süreli zararlar mey-dana getirmektedir. Şu yada bu şekilde denize dökülmüş petrol veya petrol artıklarının zararları başlıca üç grup altında toplanabilir: # Bir litre petrol artığı kırk bin litrelik deniz suyunda oksijeni yok ederek yaşamı ortadan kaldırabilir. # Suyun üzerini kaplayan yağ tabakası suyun buharlaşmasını engelleyerek bir ölçüde ya-ğışların azalmasına neden olmaktadır. # Suyun üzerindeki bu örtü güneş ışığının denizlerin derinliklerine ulaşmasını engelleye-rek oksijeni azaltmakta ve bu da canlıların yaşam olanağını azaltmaktadır. Benzer zararlara denize pasa kül, moloz, safra, yağ, çöp gibi maddeleri atan, tank yıka-yan yük, yolcu gemileri ve tankerler de neden olmaktadır. Deniz eko sisteminde ortaya çıkan dengesizlik üretimde kayıplar şeklinde kendini belli etmektedir. Bugüne kadar yapılmış ince-lemelerin sonuçları, petrol artıklarından en çok etkilenen toplulukların, yumurta, lavra ve genç fertlerden oluşan topluluklar olduğunu göstermiştir.   Limanlarda meydana gelen kirlilik.   Deniz dibi kaynaklarından petrolün çıkarılması sırasında meydana gelen sızıntı ve ka-çaklar.   Deniz ürünlerini elde etmede uygulanan yöntemler.   Denizlerde sürdürülen askeri faaliyetler ve savaş. 3. Denizlerin karalardan kirletilmesi:   Yerleşim yerlerinden denize dökülen kirlilik.   Çöpler.   Kullanılmış sular, kanalizasyon artık ve suları.   Endüstri kuruluşlarından denize atılan kirlilik.   Tarımdan gelen kirlilik.   Turizmin (örneğin yat turizminin) doğurduğu kirlilik. TOPRAK KİRLENMESİ Tarımsal ve mineral atıklar, yeryüzündeki toplam katı atıkların önemli bir bölümünü o-luşturmakla birlikte, kirletici olarak görece daha az zararlıdır. Bunun başlıca nedeni de, yer-leşim bölgelerinden ve sanayiden kaynaklanan atıklar gibi belli noktalarda yoğunlaşmış ol-mayıp daha geniş alanlara yayılmalarıdır. Katı atıklar: Hayvan dışkısı, mezbahalardan ve her türlü ekin biçme etkinliğinden gelen atıklar, toprak kirlenmesinin en önemli kaynağıdır. Sığır, domu, koyun ve tavuk gibi çiftlik hayvanları, toplam insan nüfusundan 1000 kat daha çok dışkı üretir. Geçmişte besin madde-leri, otlak ya da çiftlikteki hayvanların aracılığıyla yeniden toprağa dönerken, günümüzde kullanılan yenilikler bu atıkların belli alanlarda yoğunlaşmasına neden olmaktadır. Pek çok kimyasal madde içeren tarım ilaçlarının (örn. Böcek öldürücüler, ot öldürücüler, mantar ilaçları) su ve toprak kirlenmesinde önemli payı vardır. Bunlar, besin zincirinde daha ileri organizmalara geçtikçe, her aşamada giderek artan oranda yoğunlaşır ve giderek zinci-rin son halkasını oluşturan etçillere önemli zararlar verir. Yani zararlı kimyasal maddeler, basit organizmalarda çok küçük miktarlarda bulunur, bu organizmalar daha karmaşık orga-nizmalarca yendikçe yoğunlaşır; otçulları yiyen etçillere ulaştığında ise zararlı boyutlara varmıştır. Özellikle şahin, atmaca, kartal gibi yırtıcı kuşlarda ve pelikan, karabatak gibi ba-lıklarla beslenen kuşlarda zararlı ilaçlarının olumsuz etkileri gözlenmiştir. Hücrelerinde biri-ken DDT (Diklor difenil triklor) ve benzeri bileşikler bu canlıların üreme yeteneğini sınırla-maktadır. Örneğin dişilerin, üstünde kuluçkaya yatılamayacak biçimde yumuşak kabuklu ya da kabuksuz yumurta vermesi sonucunda, Avrupa, Japonya ve Kuzey Amerika’da bazı türle-rin sayısında önemli azalmalar olmuştur. Tarım ilaçlarının biyolojik etkileri üzerinde yapılan yeni araştırmalar, bu maddelerin za-rarlılar üzerindeki etkisinin giderek azaldığını ortaya çıkarmaktadır. Pek çok böcek türü bu maddelere bağışıklık kazanmış durumdadır; ayrıca, kalıtım yoluyla sonraki kuşakların zehir-li ilaçlara karşı direnci artmaktadır. Öte yandan bu kimyasal maddelerin sürekli olarak kul-lanılması, bazı bölgelerde de önceden bulunmayan zararlı topluluklarının türemesine yol aç-mıştır. Bunun başlıca nedeni, tarım ilaçlarının, otçul böcek nüfusunun denetim altında tutan etçil böcekleri yok etmesidir. Aşınma sonucu biriken tortullar, toprağın bozulmasına ve suların bulanıklaşmasına yol açan bir başka etmendir. Tortul üretimi, orman ve tarım alanlarının kötü kullanımından kaynaklanan ve giderek boyutları büyüyen bir sorundur. Madencilik ve inşaat etkinlikleri de bu alanda rol oynar. Mineral katı atıkların başlıca kaynağı, madencilik etkinlikleri ve ilgili sanayilerdir. Özel-likle açık kömür işletmeciliğinin yol açtığı kirlenme, akarsuları, ve akaçlama havzalarını etki-lediği gibi, toprağın da kıraçlaşmasına yol açmaktadır. Yerleşim bölgelerinden ve sanayi tesislerinden kaynaklanan katı atıklar arasında kağıt, besin maddeleri, metal, cam, tahta, plastik, kumaş, kauçuk ürünleri, deri ve çöp sayılabilir. Bu maddelerin bir bölümü açık çöp alanlarına boşaltılır, bir bölümü çöp çukurlarına atılıp üstü kapatılır, bir bölümü ise fırınlarda yakılarak yok edilir. geriye kalan küçük bir bölümü de rüzgarlarla taşınmaya ya da çürümeye bırakılır ya da başka biçimlerde değerlendirilir. Toprağı kirleten nedenleri şöyle özetleyebiliriz:   Kentlerin neden olduğu toprak kirliliği Kentleşmenin yoğun bulunduğu bölgelerde toprak niteliği hissedilir ölçüde bozulmakta-dır. Bunda arazinin kötü kullanılması kadar, inşaat tekniklerinin kirliliği, alt yapı yetersizlik-leri dolayısıyla kirli su ve kanalizasyonun toprağa karışması ve çöp birikmesinde rol oyna-maktadır. Ayrıca kent suyunun yetersizliği kirli suların pompalanmasında fazla yardımcı olmadığı için, daha kolay şekilde toprakta kalmaktadır. Kent çevresinde toprak kirliliğine yol açan en önemli nedenlerden birisi de fosseptik yöntemiyle kent artıklarının toprakta birikti-rilmesidir. Bu yolla yoğunlaşan kirlilik, toprağın daha derin tabakalarına sızarak yer altı su-larını da kirletmektedir. Çöp sorunu da aynı şekilde kirliliğe yol açmaktadır. Çöp yalnız toprak üzerinde kalan katı madde olarak değil, zamanla toprağa karışan bir kirlilik öğesidir. Kent çevresinde toprak kirliliğine yol açan diğer bir konu da hava kirliliğidir. Gerek ken-tin ısınması sırasında bacalardan çıkan zehirli gazlar, gerekse taşıtların egzoz gazları, yoğun-laşarak toprakla kaynaşmakta ve topraktaki canlı yaşamı öldürmektedir.   Endüstrinin meydana getirdiği toprak kirliliği Endüstri uğraşları sırasında meydana gelen su ve hava kirlilikleri kimyasal yollarla top-rağa karışma eğilimindedir. Bunun yanı sıra çeşitli endüstri artıklarının fabrikalar yöresinde ve ya daha açıkta bir yere yayılması alışıla gelmiş bir uygulamadır. Bazı endüstri kollarının, şeker endüstrisi gibi, toprağın üstüne atılan posa maddesi çok olmaktadır. Bazı uğraşlar, ba-kır gibi, önemli derecede kirleticiliğe sahiptir. Endüstrinin toprak kirlenmesine yol açan önemli bir kusuru da yer seçim kriterlerine uymakta özen göstermemesidir. Ele geçirilen herhangi bir arsa üzerine kurulan bir fabrika-nın kirlilik meydana getirmesi ve çevresindeki toprağın canlı yaşamını tahrip ederek verimini düşürmektedir.   Tarım uğraşlarının meydana getirdiği toprak kirliliği Yanlış toprak kullanımı, yanlış tarım yöntemleri veya yanlış ürün seçimi toprakta tahri-bat yapabilir. Ancak, genellikle tarım uğraşlarının oluşturduğu toprak kirliliğinden, tarım ilaçları ve gübreleme sonucu meydana gelen kirlilik anlaşılmaktadır. Toprağın böcek öldürücülerle veya ot öldürücülerle doğrudan doğruya ilaçlanması ya-nında, havadaki tozlara yapışarak toprağa karışanlar veya bitkilerin yapraklarında kalan miktarların yağmur ve sulama sularıyla yıkanması sonucunda toprağa karışanlar, toprağın kirlenmesine yol açmaktadır. Tarım ilaçlarının biyokimyasal özellikleri, topraktaki mikroorganizmaların ve diğer can-lıların yaşama ve büyüme fonksiyonlarını engellemektedir. Kalıcı ve birikici özellik taşıyan klorlanmış hidrokarbon pestisidler, toprakta mevcut toprak mikroorganizmalarını öldürebi-lir, geçici olarak miktarını azaltabilir veya toprak yapısında değişmelere neden olabilirler. Üretimi arttırmak amacıyla kullanılan yapay gübreler, çok görülen bir toprak kirlenme-sine neden olmaktadır. Bu gübreler içinde bazıları bitki besin maddelerinin tuzla tutulmasına bir neden olurken giderek toprakta tuzluluk sorununu yaratmaktadır. Toprak Kirliliğinin İnsan ve Çevresine Etkileri Toprak sorunları ve kirliliği insan yaşamına ve çevresine çok önlü olarak etkide bulun-maktadır. Bu etkiler başlıca beş ana başlık altında toplanabilir.   Erozyonun etkileri   Yaşlık ve çoraklığın etkileri   Taşlılık ve kayalığın etkileri   Gübre ve gübrelemenin etkileri   Tarım arazisi bozulmalarının etkileri Erozyonun etkileri, toprak kayıplarında artma, üretkenlik potansiyelinde azalma, bitki besin maddelerinin kaybı, ürünlerde nitelik düşüklüğü, su tutma kapasitesinde azalma, ve-rimli toprakların sedimentlerle örtülmesi, toprak yapısının bozulması, çeki gücüne duyulan gereksinmedeki artma, sel oyuntuları ile arazi kaybı, sedimantasyon, akarsu yataklarında ve rezervuarlarda kapasite ve depolama azalması, uygun su temini masraflarının artması, baraj ve sulama sistemlerinde yıpranma ve normal bakım masraflarının artması şeklinde kendini göstermektedir. Gübre ve gübrelemenin etkileri, toprağı tanımadan ve özelliklerini bilmeden yapılan güb-relemelerle, toprağın gereksinimi olmayan gübreyi toprağa uygulamakla kendisini belli eder. Yanlış cins ve aşırı miktarda kullanılan gübre, toprak ph’ nın normalden uzaklaşmasına, top-rak strüktürünün bozulmasına, mikroorganizma yaşamını olumsuz yönde etkilemesine neden olmaktadır. Gereğinden fazla kullanılan gübre, örneğin azotlu gübre kullanılması, topraktan yıkan-malara, içme suları ve akarsularda nitrat miktarının artmasına; aşırı ölçüde fosforlu gübre kullanılması içme suları ve akarsuların fosfor içeriğinin yükselmesine; yüksek düzeyde kulla-nılan nitrojenli gübreler, bitkilerde nitrozamin gibi kanserojen maddelerin oluşmasına yol açmaktadır. DİĞER ETMENLER GÜRÜLTÜ KİRLİLİĞİ Bilimsel yönden “düzensiz ses” olarak nitelendirilen gürültü, hoşa gitmeyen, rahatsız edi-ci duygular uyandıran bir akustik olgu veya beğenilmeyen, istenmeyen sesler topluluğu ola-rak tanımlanır. Gürültü, tüm dünyada özellikle büyük kentlerde hızla kentleşmenin, endüstrileşmenin, ulaşımın artan nüfusun vb. etkenlerin yarattığı önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmakta-dır. Örneğin ülkemizdeki büyük kentlerde son yıllarda artan kara trafiğinin gürültünün ne denli etkili olduğu herkes tarafından bilinmektedir. Bunu gibi açık pazarlar, eğlence yerleri, çocuk parkı ve bahçeleri, endüstri kuruluşları, yapı ve yol yapım ve onarımları, hava ve deniz trafiği gibi gürültü kaynakları düşünüldüğünde, bunun da gerçekten önemli bir çevre kirliliği yarattığı söylenebilir. Gürültü düzeyleri “desibel” (dB) birimi ile değerlendirilir. Ses 35 – 40 desibele ulaştığın-da gürültü olarak değerlendirilmektedir. 100 dB’nin üzerindeki gürültüler çok şiddetli gürül-tüler olarak tanımlanır. Sokak gürültüleri 60 – 90 dB arasında, bazı zamanlar bunların dışın-da değerler gösterilebilir. Büro gürültüleri, ortalama 35 – 65 dB, eğer çok gürültülü çalışan makineler varsa 80 – 85 dB olabilir. Evlerde 40 – 50 dB fon gürültüsü düşünülebilir. Büyük kentlerde kent içi gürültüsü 103 dB’ e ulaşırken motosiklet gürültüsü 110 dB, hava kompres-yonu ile çalışan delici tabancalar 120 dB civarında gürültüye neden olurlar. Gürültünün İnsan ve Çevresine Etkileri Gürültünün de insan sağlığını en az hava ve su kirlenmesi kadar etkilediği saptanmıştır. Nabız ve soluma hızlarını arttırarak insanların fizyolojik durumunda değişikliklere yol aça-bildiği gibi, geçici ya da kalıcı işitme bozuklukları da yaratabilir. Gürültüden kaynaklanan işitme bozukluğu milyonlarca sanayi işçisini ve bazı askeri personeli tehdit etmektedir. Ayrıca gürültünün kalp krizine ve yüksek tansiyon, ülser gibi kronik rahatsızlıklara neden olduğu yolunda tıbbi bulgular vardır. Bununla beraber kulak çınlaması – sağırlık, kalp ritminin artması, kaslarda yorgunluk, iş ritminin artması, iş veriminde düşüş, salgı düzeni ve sindirim sisteminde bozukluk, dikkat dağılımı, uyku düzeninde aksaklıklar gibi durumlarda insana zarar verebilir. İnsan kulağı 165 dB şiddetindeki bir sese 0,003 saniye; 145 dB şiddetindeki bir sese ise 0,3 saniye süre ile kalıcı bir etki olmadan dayanabilmektedir. Bu şiddetteki seslerin uzun sürmesi için kulak zarı yırtılmaları, özengi kemiği çıkıkları, orta kulakta kanama, iç kulakta önemli arızalar ortaya çıkar. Sesin sürekli olması, kesikli olmasından daha tahrip edicidir. Günlük 8 saat çalışan kişinin bu süre içinde sürekli olarak çalışabileceği gürültü şiddeti 93 dB olursa günlük çalışma 4 saat, 96 olursa bu süre en fazla 2 saat olmalıdır. RADYASYON Çevreye zarar veren bir etken de radyasyondur. Düşük etkili, insan ürünü radyasyon X ışınlarından, radyoaktif maddelerden ve televizyon gibi elektronik aygıtlardan kaynaklanır. Tıpta kullanılan araçlardan kaynaklanan radyasyon, insan ürünü radyasyonun yüzde 94’ünü, ortalama bireyin aldığı toplam radyasyonun da yüzde 30’unu oluşturur. Yüksek doz-da radyasyonun lösemi ve öteki kanserlere, düşük düzeyde radyasyonun da kalıtsal hastalık-lara yol açtığı ortaya konmuştur. Atmosferde, uzayda ve su altında yapılan nükleer denemele-rin uluslar arası antlaşmalarla yasaklanması, 1960’lardan bu yana doğal çevredeki radyasyon düzeyinin azalmasını sağlamıştır. Doğal çevreye karışan radyoaktif atomların hemen hemen tümü nükleer santrallardan kaynaklanmaktadır. Açığa çıkan başlıca maddeler kripton – 85 ile trityum havaya ve su sis-temlerine karışır; ama bunlar, dünya nüfusunun aldığı radyasyon miktarını önemli ölçüde arttırmamaktır.

http://www.biyologlar.com/cevre-kirlenmesi

ASİDİK - BAZİK VE NÖTRAL BOYALAR

Asidik ve bazik boyalar, solusyon hazırlandığında iyonize olurlar.Tipik bir bazik boya, katyonik veya pozitif yüklü boya iyonları ve negatif yüklü, renksiz klorid iyonları oluştururlar. Halbuki asidik bir boya anyonik veya negatif yüklü renkli boya iyonları ve pozitif yüklü renksiz sodyum iyonları oluştururlar. Boyalara uygulanan bu ''asidik'' ve ''bazik'' terimleri pH ile ilgili değildir ve bazik boya için katyonik boya; asidik boya içinse anyonik boya terimlerini kullanmak daha iyi olacaktır. Uygulamada, katyonik bazik boyalar reaksiyonda klorid köklerinden dolayı kısmen asit olarak bulunurlar. Asit boyalar ise sodyum tuzlarıdır ve kısmen alkali olabilirler.Bazik fuksin , renkli rosanilin temele ve renksiz asidik Cl köküne sahip bir bazik boyadır (Şekil a).Boya molekülünün asidik kısmı renkli olan, temeli ise renksiz ve genellikle sodyum olan boya ise asidofilik ' tir. Asit fuksin; rosananilin bir asidik sulfonat türevinin sodyum tuzudur. a-Bazik fuksinb-Asit fuksinNötral bir boya; bir asidik ve bir bazik boyanın etkileşimi ile olur. Hem katyon hem de anyon chromophorik gruplar içerirler ve boya molekülünün her iki kısmında renkli bir boya vardır. Büyük moleküllerin kombinasyonundan dolayı, nötral boya solusyonları sıklıkla kolloidaldir. Nötral boyalar alkolde çözünürler, suda ise nadiren çözünürler. Halbuki asidik ve bazik boyalar genel1ikle her ikisinde de çözünürler. Nötral boyalara en iyi bilinen örnek Romanowsky boyalarıdır ve polychrom metilen blue ve eozinin etkileşimi ile şekillenirler; bu boyalar kan boyaması için çok kullanılırlar. Metilen mavisinin metilen azure oksidasyonu boyaya özel seçicilik özelliğini vermektedir. Bu oksidasyon hematoksilen gibi diğer boyaların olgunlaşmasına analogtur. Amfoterik bir boyama; belli bir pH'nın altında (izo-elektrik nokta) katyonik; bu pH'nın üstünde anyonik olan bir boyadan yapılır. Carminik asit izo-elektrik noktası pH-4.5' de olan bir amfoterik boyadır. Bazik boyalar; nukleuslar gibi asidik doku kompenentlerini renklendirirler. Asidik boyalar ise sitoplazma gibi bazik yapılarla birleşirler. Nötral boyalar ise hücredeki asidofilik ve bazofilik elementlere ilgi duyarlar ve bazı doku kompenentleri aynı zamanda üçlü boyama etkisi veren bileşik nötral boya ile reaksiyona girerler.RENKSİZ LEUCOBAZLARBazı boyalar kolaylıkla indirgenebilirler ve eğer bu süreçte kromofor haraplanırsa, boya rengini kaybeder. Böylesi leuco-boyalar (örnek: leuco-metilen blue), vital bir boya yönteminde oksidasyonla tekrar renklenirler. Buna karşılık eğer oksijen gerilimi düşerse metilen mavisi ile vital olarak boyanan hücre yapıları renksiz hale (leucobaza döner) gelir ve oksijene maruz bırakarak tekrar renklenebilir. Oksitleme ajanı için bir test olarak kullanılmadığından Schiff reaktifi ( bir leuco-fuksin) gerçek bir leucobaz değildir. Halbuki kromoforun tekrar yapımı ile renkli hale geldiğinden leucobazlara benzemektedir.METAKROMATİK BOYANMABazı doku kompenentleri boyalarla birleştiklerinde boyanın orijinal renginden ve dokunun diğer bölümünde oluşan renkten farklı bir renk oluştururlar. Bu olay metakromazi olarak adlandırılır. Bu şekilde hareket eden boyalar ise metakromatik olarak adlandırılmaktadır. Metakromatik boyanın rengini değiştirebilen madde ise 'Kromotrop'' olarak bilinir. Ortokromatik terimi ise metakromazi göstermeyen doku veya metakromatik olmayan bir boya için kullanılabilir. Metakromatik boyaların birden fazla absorbsiyon spektrumu vardır ve bunlar ortokromatik ve metakromatik doku-boya bileşikleri arasında göze çarpan kontrastı vermek için yeteri kadar farklı olmalıdır. En önemli metakromatik doku kompenentleri kıkırdak, bağ dokusu, epitelyal musin, mast ve bazofil hücre granülleri ve amyloid' tir. Metakromatik olan boyalar esas olarak toluidin blue, thionin gibi thiazinlerdir (Şekil ). Metil viyole de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu boyalarda kullanılan renk kontrastı mavi-kırmızıdır. Ortokromatik doku ile Toluidin blue nun absorbsiyon spektrumu yaklaşık 630 nm de maksimumdur ve ortaya çıkan renk mavidir; metakromatik madde ile ise maksimum absorbsiyon 480-540 nm dir ve renk kırmızıdır. Gamma metakromazi olarak bilinen kırmızı boyanmaya ek olarak, Toluidin blue dokuları menekşe veya mor renge boyar ve beta metakromazi olarak bilinir. Alfa................. mavi; negatifBeta................. menekşe veya mor; kısmen pozitifGamma ...........kırmızı ; kuvvetli pozitif Metakromazinin ortaya çıkması için, dokunun yüzeyinde serbest elektronegatif gruplar (genellikle sülfat veya karboksil ) bulunmalıdır. Bu gruplar bol sülfatlı asidik polisakkaritlerde mevcuttur. Asidik grupların sayısında bir düşüş veya protein bağlanması ile bunların kaybı metakromazide düşüşe yol açar.Metakromazinin ilginç bir özelliği ise, alkolün, boyanın polimerize (metakromatik) şeklini, monomerik (ortokromatik) forma dönüştürmesidir. Eğer kesit, boyamadan sonra alkolle dehidre edilirse metakromazi genelikle kaybolur. Hughesdon tekniğinde metakromazi kaybolmaz. Su, metakromatik boyaların büyük bölümü için gereklidir. FLORESANS BOYAMAFluorochromlar, asidik veya bazik boyalar olarak hareket eden kromoforlu ve auxokromlu quinonoid boyalardır. Bu boyalar dokularla birleştiklerinde ultraviyole ışığı, görünen ışığa çevirme kapasitesine sahiptirler. Ultraviyole ışığın kullanımı ile fluorokromla birleşmiş dokuları tanıyabilirken; dokuları gün ışığında oluşan renkle tanıyamayız. Flurokromlar, floresans olmayan boyalardan daha spesifik değildirler ancak çok hassastırlar. Floresans, bazı maddelerin belirli bir dalga boyunda aydınlatıldığında farklı ve daha uzun ışınları yayma özelliğidir. Floresans teknikler çok kullanılır. Flurokrom boya yöntemleri ise doku bileşenlerinin, bakterilerin, fungusların , ağır metallerin gösteriminde, eksfolyatif sitolojide malign hücrelerin tanınmasında rutin olarak kullanılmaktadır. Floresans mikroskopi, dokulardaki ve serumlardaki antijen ve antikorların gösteriminde kullanılan immüno floresan tekniklerin temelini oluşturmaktadır. İki tip floresan vardır:1-Primer Floresans (doğal-otofloresans): Vitamin A, riboflavin, porfirin, kloroplast gibi biyolojik materyelin kendi özelliğidir. Dokular, genel mavi floresansa sahip olabilirler ve bu elastik fibrillerde kuvvetlidir. Civa, demir ve iodine gibi bazı maddeler doğal floresansı ortadan kaldırır. 2-Sekonder Floresans (yapay-indüklenmiş): Doğal floresans olmayan maddelerin acridin orange, auramine, thioflavine-T vb bir flurokrom boya ile etkileşimden sonra ortaya çıkar. Yapay floresanla malign hücreler, acridine orange ile birleştiğinde çok hızlı gösterilebilir. Floresan mikroskopi tekniklerinde indüklenerek oluşturulan yapay floresansın birçok avantajı vardır. Çok az bir floresans materyel görülebilir floresans üretir. Çok düşük konsantrasyondaki doku bileşenlerinin çok az floresan boya ile gösterilebilir. Floresan boyalar toksik etki yaratmaksızın canlı hücrelere de verilebilir. Yöntem çok hassastır ve iyi kontrast verir. Yapay floresans da ağır metallerle haraplanır. Bazı tekniklerle başarılı sonuçlar için tamponlanmış flurokrom boya solusyonları gereklidir.

http://www.biyologlar.com/asidik-bazik-ve-notral-boyalar-1

Medikal Biyolojiye Giriş

HÜCRE BİLİMİ En ilkel yapılı hücre prokaryotik hücredir.Nukleus zarı bulunmaz. DNA hücre sitoplazmasında bulunur.Organellere sahip değildir. Örnek bakteri hücresi verilebilir. İleri yapı göstaeren hücreler eukaryotik hücrelerdir.DNA materyali nukleus zarı ile çevrelenmiştir.Çok değişik organelleri mevcuttur. Örnek insan hücresi verilebilir. HÜCREYİ İNCELEME YÖNTEMLERİ DOKU KÜLTÜRLERİ VİTAL BOYAMA HÜCRE ORGANELLERİNİN AYRILMASI YÖNTEMİ TESPİT YÖNTEMİ HÜCRENİN GENEL ÖZELLİKLERİ Hücrenin Şekli: Yaptığı işe ve bulunduğu yere göre değişir. Hücrenin Büyüklüğü: Ortalama olarak 10 – 15 mikron arasında değişirler. Hücrenin mikroskobik yapısı: Hücre zarı ve protoplazma olarak iki ana bölümde incelenir. HÜCRE ZARI Hücre zarı hücreyi dış ortamdan ayırır ve hücreye belli bir şekil verir. Ayrıca besin maddelerinin hücre içine girmesini, metabolizma artıkları ve salgı maddelerinin hücre dışına çıkmasını sağlayarak hücre içeriğini düzenler. Biyolojik bütün zarlar ortak temel bir yapıya sahip olup çift katlı lipid yapısındadır. Bu çift katlı lipid tabakasında daima özel zar proteinleri bulunur. Hücre zarının iç yüzeyinde bulunan proteinler daha çok enzim görevi yaparken dış yüzeydekiler reseptör görevi yaparlar.Zarın protein bileşeni hücreye ıslanabilme ve esneme özelliği verir. Yanyana iki hücrenin zarları arasında bir aralık vardır.(100-200 Angstrom ) Hücre zarı permeabl İmpermeabl Semipermeabl olabilir. Hücre zarının rejenerasyon yeteneği vardır. HÜCRE ZARINDA SERBEST YÜZEY FARKLILAŞMALARI MİKROVİLLUSLAR TİTREK TÜYLER (CİLİA ) KAMÇI (FLAGELLUM ) HÜCRE ZARINDA YAN YÜZEY FARKLILAŞMALARI Terminal Tıkaç: Serbest yüzeyin hemen altında bulunur.Zarlar kaynaşır, aralık kalmaz. Desmosom: Zar kalınlaşmaz, sitoplazma yoğunlaşır, bölge disk şeklinde görülür. Sıvı rahat dolaşır. Gap Junction aralır. Fakat kapanmaz, sıvı geçer. PROTOPLAZMA Protoplazma, sitoplazma ve nukleus bölümlerini içeren bir kavramdır. Sitoplazma ve nukleus dış taraflarında bir zar sistemiyle sarılarak çevrelerinden ve birbirlerinden ayrılırlar. Protoplazma ,su, elektrolitler, karbonhidratlar, lipidler ve proteinlerden oluşur. SİTOPLAZMA Hücre zarı ile nukleus arasında yer alan akışkan kısımdır. Membrana yakın kısmına ektoplazma, iç kısmına endoplazma denir. Her hücrenin sitoplazması içinde ondan bir zar birimi ile ayrılmış ve çeşitli görevler yapmak üzere gelişmiş farklılaşmalar (ORGANEL ) vardır. Sitoplazma içindeki yağ damlacıkları, pigment granülleri, vitellus ve salgı damlaları gibi erimiş maddelere paraplazma veya inkluzyon denir. Eukaryotik hücrelerde membranın dış kısmında karbonhidratça zengin olan asimetrik kısma GLİKOKALİKS denir. Glikokaliks, hücreye antijen özelliği verir.Hücrelerin moleküler düzeyde birbirini tanımasını ve etkileşimini sağlar.Doku organ trasplantasyonunda hücreler bu sayede birbirlerini tanıyarak doku reddi olur. SİTOPLAZMADA BULUNAN BAŞLICA ORGANELLER ENDOPLAZMİK RETİCULUM E.R. üzerinde taşıdığı enzim ve ribozomlardan dolayı kimyasal olayların cereyan ettiği, oluşan maddelerin taşındığı ve sentezlenen maddelerin depo edilmesini sağlayan bir sitoplazma iskeletidir. E.R. İki tiptir. Granülsüz E.R.: Karaciğer paranşim hücrelerinde, yağlı maddelerin sentezini yapan yağ bezi hücrelerinde veya steroid hormon sentezleyen bazı endokrin bezlerde fazla bulunur. Granüllü E.R. E.R. Un başlıca görevi protein sentezi yapmak, sentezlenen proteinleri kanalcıkları ile hücrenin gerekli yerlerine veya hücre dışına taşımak veya sentezlenen maddeleri keseciklerinde depo etmektir. RİBOZOMLAR Ribozomlar hemen hemen eşit miktarda RNA ve proteinden oluşmuş, oval granüllerdir. Bakteriden yüksek organizasyonlu hayvan ve bitkilere kadar her tür hücrede bulunur. Görevleri protein sentezi yapmaktır. Memelilerde eritrosit ve trombositler , bitkilerden de bakteriler hariç bütün hayvan ve bitki hücrelerinde hücre membranının sitoplazma içinde devamı olan hücre zarı ile nukleus zarı arasında uzanan ince kanalcık ve keseciklerden yapılmış zar sistemine E.R. denir. GOLGİ CİSİMCİĞİ Işık mikroskobunda ancak özel boyama ile sitoplazma içinde; ağ, granül, iplik veya belirli şekilleri olmayan yapılar halinde görülürler Elektron mikroskobunda sitoplazma içinde, düz veya hafif konveks demetler halinde birbirine paralel sıralanmış, yassı kanal ve kesecikler halindedirler. Golgi elemanları E.R.a benzemekle beraber ribozomların olmayışı, küçük olmaları ve devamlı olmamaları nedeni ile E.R. dan ayrılır. İşlevlerine göre yeri ve morfolojisi değişir. Ör : Pankreasta salgı granülleri oluşmadan ağ şeklinde salgı granülleri oluşunca vakuol şeklinde görülür. KOH, protein ve lipid için geçici depodur İntersellüler salgı teşekkülüne yardım eder.(farede süt bezlerinde süt proteini oluşturur.) Golgide lipoprotein, bağ ve kıkırdak doku yapılır. Yağların sindirilmesinde rol oynar. Spermatidlerin spermatozoa haline geçmesinde rol oynar. Lizozomların teşekkülünde rol oynar. Glucosyl ve galactosyl transferaz enzimlerine sahiptir. Bu enzimler sayesinde kompleks KOH lar sentezlenir, proteinle birleşir ve glikoproteinler oluşur. LİZOZOM Küçük, yuvarlak organellerdir. Yapısı hücre zarı gibidir. Büyüklük bakımından mitokondriuma benzerlerse de sayıca onlardan azdır. Eritrositlerin dışında tüm hayvan hücrelerinde mevcuttur. En çok makrofaj, lökosit, karaciğer hücresi ve böbrek tubulus hücrelerinde bulunur. Bitki hücrelerinde bulunmazlar. Lizozomlar golgi elemanlarından veya E.R. dan meydana gelirler. İçlerinde sindirim enzimleri bulunur. Besin maddelerini, zararlı yabancı maddeleri, bakterileri sindirir. Hücredeki lizozom zarları herhangi bir nedenle parçalanırsa (şok, bakteriyel ve viral enfeksiyonlar, diğer bazı patolojik haller) İçlerindeki hidroliz enzimleri sitoplazmayı sindirerek hücrenin ölümüne sebep olur.Ör. Kronik romatoid artritis’de eklem aralığına boşalan lizozom enzimleri kıkırdağı harap eder. Hücre organellerinin yenilenmesinde rol oynar. Eskiyen organeller otoliz ile sindirilip yenileri yapılır. Lizozomlar fazla miktarda ortaya çıkan salgı granüllerini fagosite ederek salgı bezlerinin salgı çıkarmasında düzenleyici rol oynarlar. PEROKSİZOM Son yıllarda keşfedilen yuvarlak görünüşlü, tek bir zarla çevrili, yoğun matrix ihtiva eden küçücük cisimlerdir. Microbodies de denilen bu cisimcikler lizozomlara benzer enzimleri ve hidrojen peroksit metabolizmasıyla ilgili enzimleri taşırlar. Sayıları lizozomlardan azdır. Karaciğer, böbrek ve kalp hücrelerinde bol bulunurlar. Bazı protozoa ve bitki hücrelerinde de bulunurlar. Ömürleri kısa olup 3 – 4 gün kadardır. VAKUOL (KOFUL) Daha çok bitki hücrelerinde ve tekhücreli hayvanlarda rastlanır. Bazı çok hücreli hayvanlarda da rastlanır. Vakuoller hücre zarından, E.R. dan , golgi elemanlarından veya nukleus zarından meydana gelmiş içi sıvı dolu bir organeldir. Bazı tekhücreli hayvanlarda kofullar, hücrenin daimi organelidir (Paramecium’daki kontraktil kofullar.) Bazı canlılarda ise kofullar gerektiği zaman oluşur ve işi bitince kaybolurlar. (Besin kofulu yada pinositik koful ) Pinositoz ve fagositoz olayları amipten başka lökositlerde, böbrek hücrelerinde, kapiller çeper hücrelerinde, karaciğer hücrelerinde görülür. Besin kofulu sitostom ile alınan besinin etrafında da oluşur. İşi biten koful parçalanır. Kofullar sabit değildir. MİTOKONDRİUM Özel boyalarla boyandıktan sonra ışık mikroskobunda incelenen hücrelerde küreden, çubuğa kadar değişen şekillerde görülen yapılara mitokondrium adı verilir. Genellikle mitokondriumlar, hücrelerin metabolik faaliyetlerinin aktif olduğu kısımlarda toplanır. Elektron mikroskobu ile incelendiğinde mitokondriumların, iç içe iki zarla çevrili olduğu görülür. Mitokondriumun içi matrix adı verilen, küçük granüllü veya homojen bir sıvı ile doludur.Bu maddenin yoğunluğu zarlar arasında ve mitokondriumun içinde birbirinden farklıdır. Mitokondriumun dış zarı esnektir. Bu nedenle gerektiğinde genişleyip büzülerek mitokondriumun içine veya dışarıya bazı maddelerin geçmesine olanak sağlar. Mitokondriumun iç zarı , içeriye doğru krista denilen uzantılar yaparak iç yüzeyin genişlemesini sağlar. Mitokondriumların yapısında protein, yağ, DNA, RNA, solunum enzimleri ve vitaminler (A ,C ) bulunur. İçinde solunum enzimlerinin bulunuşu, bunların hücre solunumu yaptıkları kanısını vermektedir. Solunumda rol oynayan oksidasyon enzimleri mitokondriumun matrixi içinde ve fosfatlaştırıcı enzimler de zarları üzerinde bulunurlar. Mitokondriumları hücrenin solunum merkezi olarak düşünürsek, burada kullanılan yakıt maddeleri , besin olarak dışardan alınan protein, KOH ve yağlardır. Proteinler amino asitlere, KOH lar piruvik asite ve yağlar da yağ asitlerine parçalanarak mitokondrium zarlarından geçerek matrixe girerler. Matrixte , oksidasyon enzimleri bu asitlerin karbon atomlarını parçalayarak daha küçük moleküllere ayırırlar. ( oksidasyon ) Daha sonra bu ürünler, mitokondrinin zarlarına geçerek oradaki fosfatlaştırıcı enzimlerin etkisi ile, son ürün olan karbondioksit, su ve 38 ATP’ lik bir enerji meydana getirirler. Bu enerji , ısı enerjisi halinde olmayıp, kimyasal bağ enerjisi halinde ( ATP ) birikerek, gerektiğinde hücrenin ihtiyacı olan yere taşınır. SENTROZOM Bütün hayvan hücrelerinde ve bazı mantarlarda görülen sentrioller yüksek bitki hücrelerinde yoktur. Işık mikroskobunda çekirdek zarının dış tarafında açık renkli ve yuvarlak olarak görülen sitoplazma alanına sentrozom adı verilir. Sentrozomda iki kısım ayırt edilir.Bunlardan biri, sentrozomun merkezinde bulunan ve bir çift olan sentriol, diğeri sentriolleri çeviren, homojen bir tabaka halindeki sentrosferdir.Daima çift halde bulunan sentriollerden her biri, küçük bir silindir şeklindedir. Sentrioller uzun eksenlerinde birbirleriyle dik açı oluşturacak şekilde bulunurlar. Enine kesitte bir daire üzerinde dizilmiş 9 adet iplikten yapılmış görülür.Bu ipliklerin her biri üçer protein iplikçikten yapılmıştır. Bu iplikçiklerin birer tarafı kapalı olup, içleri sitoplazmik matrix ile doludur. Sentriollerin hücre bölünmesinde rolü vardır. Sperma kuyruklarında, cilium ve kamçıların enine kesitinde, sentriolun yapısına benzer bir yapı görülür, bu benzerlik cilium ve kamçıların sentriolden oluştukları kanısını vermektedir. Yüksek bitki hücresi, çizgili kas hücresi, protozoonların bazılarında, nöron gövdesinde ve olgun yumurta hücresinde bulunmaz. Mikrotübüller Hücrelerin çoğunda yaklaşık 250 Angstrom çapında, birkaç mikron uzunluğunda borucuklar bulunur ki bunlara mikrotübülü denir. İncecik tüp şeklindeki mikrotübüller genellikle demetler halinde bulunurlar. Yapıları sert olduğundan eğildikleri zaman kırılabilirler. Gerçek bir zar taşımazlar. Mikrotübüller spermium kuyruğunda ve ciliumların yapısında aksial filament halinde bulunurlar. Mikrotübüller hücrede sitoplazma iskeleti oluşturma görevi yaparlar.Hücreye veya bulunduğu organa sağlamlık kazandırırlar. Gerçek bir zar taşımazlar. Mikrotübüller spermium kuyruğunda ve ciliumların yapısında aksial filament halinde bulunurlar. Mikrotübüller hücrede sitoplazma iskeleti oluşturma görevi yaparlar.Hücreye veya bulunduğu organa sağlamlık kazandırırlar. Her kromozom bölünme sırasında son gideceği yere mikrotübül kümesine bağlanarak ulaşır. Mikrotübüller sentriollerin, bazal cisimlerin, cilium ve flagellerin yapımlarında kullanılırlar. Sinir hücresi aksonları içinde boylu boyunca uzanırlar ve hücre içi madde iletimini sağlarlar. NUCLEUS Bakteri ve viruslar hariç hemen hemen bütün hayvan ve bitki hücrelerinin birer nukleusu vardır. Memeli karaciğer hücreleri, böceklerin orta bağırsak hücreleri, testisdeki Leydig hücreleri ve bazı tek hücreliler iki nukleuslu, çizgili kas hücreleri ise çok nukleusludur. Çok nukleuslu hücrelere POLİKARYOTİK hücre adı verilir. Nukleus hücrenin morfolojik ve biyolojik yönden kontrol merkezidir.Bütün canlılık olaylarını yönettiği gibi canlının kalıtsal karakterlerinin dölden döle geçmesini de sağlar. Nukleus zarı ( Karyotheca ) Nukleus zarı çift katlıdır ve bu zar büyük bir olasılıkla E. R. dan oluşur. Dış zarın üzerinde ribozomlar vardır. İç zar ise düzdür. İç ve dış zarlar yer yer birleşerek bir açıklık meydana getirir. Bunlara por denir.Sentez olayları çok olan hücrelerin nukleus zarlarında por sayısı fazladır. Porlar nukleus ile sitoplazma arasında gerekli maddelerin geçişine olanak sağlar. Hücre bölünmesinde, patolojik hallerde, X ışınlarına maruz kalınca, uzun süren otoliz sonucu nukleus zarı ortadan kalkar. NUKLEOPLAZMA Nukleus zarı tarafından çevrilmiş olup kromatin ağı ve nukleolus dışında kalan sahayı doldurur. Nukleoplazma; RNA, büyük moleküllü proteinler, lipid ve inorganik tuzlar içerir. Nukleusun morfolojik görünümünde olan değişmeler klinikte önemlidir. Nukleolus Hücre nukleusu içinde belirli bir kromozomun belirli bir bölgesine bağlı olarak bulunan nukleolus yuvarlak ve oval bir yapı gösterir. Nukleolus bir zarla çevrilmiş olmadığından kolayca gözden kaybolabilir ve ayrı bir organel olarak kabul edilmez. Sayısı hücreden hücreye değişir, Nukleolus granüllü ve fibrilli bölgelerden oluşur. Her iki bölge de proteince zengin olup ayrıca nukleotid ve koenzim sentezi yapan enzimlerle RNA bulunur. Fakat DNA bulunmaz. Nukleustaki proteinler ya histon, protamin gibi bazik veya kromozamin gibi asit proteinlerdir. Hücre bölünmesinde önemli bir rolü vardır. Kromatin ağı ve kromozom İnterfazda hücrenin, nukleusu boyandığı zaman, nukleoplazma içinde iyi boyanmış uzun ağ veya yumak halinde iplikler görülür. Bunlara kromatin iplikleri veya kromonema denir. Bu iplikler üzerinde, daha kuvvetle boyanmış tanecikler dizilmiştir. Bunlara da kromatin taneleri veya kromomer denir. İnterfazdaki nukleusun içinde görülen bu iplikçikler, helezonları açılmış, uzamış ve dağınık durumda bulunan kromozomlardır. Hücre bölüneceği zaman bu iplikçikler, helezon yaparak kısalır ve kalınlaşırlar, böylece de kromozomları meydana getirirler. Bölünmekte olan bir hücrenin nukleusu boyandıktan sonra mikroskopta incelenirse belirli şekillerde ve koyu boyanmış yapılar görülür, bunlara kromozom adı verilir. Bir kromozomun şekli, kromozomun kollarını birleştiren boğumun yerine göre isimlendirilir. Bu boğuma sentromer (kinetokor ) veya primer boğum denir. Bu boğum küçük bir granül veya sentromeri kapsayan açık renkli bir alandır. Kromozomlar üzerinde sentromerden başka boğumlarda bulunabilir, bunlara sekonder boğum ve ayrılan kısma uydu veya satellit denir. Kromozom tipleri METASENTRİK KROMOZOM SUBMETASENTRİK KROMOZOM AKROSENTRİK KROMOZOM TELOSENTRİK KROMOZOM Bölünme anında kromozomlar kutuplara doğru çekilirken, sentromerlerinden iğ ipliklerine tutunurlar, Bu nedenle sentromeri herhangi bir nedenle tahrip olan veya bulunmayan bir kromozom bölünme olayına katılamadığından parçalanır. Her kromozomun kendine öz bir şekli vardır. Bu şekil canlının bütün hücrelerinde aynıdır. Bir türün kromozomunun şekli gibi sayısı da sabittir. Bir canlının bütün hücreleri aynı, yani biri anadan, diğeri babadan gelen aynı şekil ve büyüklükte ikişer takım kromozoma sahiptir. Buna diploit kromozom sayısı denir. Anadan ve babadan gelen eş kromozomların her birine de homolog kromozom adı verilir. Olgun üreme hücrelerinde ise kromozom sayısı vücut hücrelerinkinin yarısı kadardır.Burada homolog kromozomlardan her biri, başka hücreye geçtiğinden sayı yarıya inmiştir. Buna da haploit kromozom denir. Kromozomun şekli ve sayısı gibi büyüklüğü de değişmez. Aynı kromozom bir türün farklı bireylerinin vücut hücrelerinde daima aynı büyüklüktedir. Bir kromozomda her biri iki kromonema taşıyan iki kromatid bulunur. Kromonemanın üst üste katlanmasıyla veya nukleoproteinin o bölgede yogunlaşmasıyla kromomerler oluşur. Kromonema üzerinde kromomerlerin bulunduğu yerler genlerin yerleştiği bölgeler olarak kabul edilir. Bazik boyalarla boyanan bir kromozomun her yerinin aynı derecede boyanmadığı görülür. Kuvvetli boyanan bölgelere heterokromatik bölgeler denir.Bu bölgeler interfazda sıkı bir şekilde helezonlaşmış olup, içinde fazla miktarda DNA ve RNA bulunur. Daha az boyanan bölgelere ise ökromatik bölgeler denir. Bu bölgenin yapısında da histonlar ve DNA vardır. Hücrenin kimyasal yapısı İNORGANİK MADDELER 1- SU: Hayatsal faaliyetlerin sürdürülmesinde önemli rolü vardır Canlı türüne, hücrenin görevine, yaşlı ve genç olmasına göre hücrelerde değişik oranlarda bulunmaktadır.Genel olarak sitoplazmanın % 85-95 kadarı sudur. Embriyonal hücrelerde, genç ve aktif hücrelerde su oranı fazla, yaşlı hücrelerde azdır. Hücre protoplazmasında su serbest ve bağlı su olarak bulunur.Serbest su kan ve lenf sıvılarındaki sudur.Bağlı su ise ikiye ayrılır.Anyon ve katyonlara bağlı olarak bulunan su (Hidratasyon Suyu ) ve anyon ve katyonlara bağlı bulunan suyun dışındaki sudur (Moleküller Arası Su ). 2-ELEKTROLİTLER: C,H,O,N,K,Ca, Mg, Fe,S,P sitoplazmanın temel elementleridir. İlk dördü protoplazmada bulunan organik maddeler yönünden daha önemlidir.Mg ve Fe ise klorofil ve hemoglobin gibi yapıları oluşturma yönünden de temel element sayılırlar. Bu elementler hücredeki bileşikleri teşkil ederler.Özellikle temel elementlerin eksikliği halinde hücre fonksiyonlarını tam olarak sürdüremez. Bu elementler ayrıca protoplazmik aktiviteyi artırır, osmotik basıncı sağlar, asit-baz dengesini ayarlar, birçok enzimleri aktifleştirir ve bazı vitaminlerin terkibine girer. Canlı hücredeki inorganik maddeler asit baz ve tuzlardır.Fakat bunlar hücre suyu içinde erimiş yani iyonlaşmış olup elektrolitleri teşkil ederler. Bir solusyonda iyonların bulunuşu, solusyonun elektrik akımını geçirmesini sağlar. Böylece iyonlarına ayrılan ve dolayısıyla elektrik akımını ileten maddelere elektrolit (iletken) denir. ORGANİK MADDELER Hücre yapısında çeşitli organik maddeler mevcuttur. Karbonhidratlar: Enerji kaynağıdır. Bu enerji hücre çoğalması, büyümesi ve hareket yeteneği için gereklidir. Karbonhidratlar üç grupta toplanır. Monosakkaritler: Hidroliz sonucu daha küçük moleküllere ayrılamazlar. Triozlar Pentozlar Heksozlar ( Glukoz,Fruktoz, Galaktoz) Oligosakkaritler: 2,3,4,5,6 monosakkaritin aralarından birer mol su çıkmasıyla diğer bir deyişle glikozit bağları ile birbirine bağlanarak meydana getirdikleri bileşiklere oligosakkaritler denir. Disakkaritler( Sakkaroz, Maltoz, Laktoz) Trisakkaritler Polisakkaritler: Canlıda en önemli polisakkaritler heksozlardan yapılmış olanlar olup bitki hücresi çeperinde sellüloz, bitkide depo edilen nişasta ve hayvan hücrelerinde depo edilen glikojendir. Lipidler: Enerji kaynağı olarak ve hücre membranında yapı taşı olarak önemlidir. Lipidleri şöyle gruplandırabiliriz. Basit lipidler Bileşik lipidler( Fosfolipid, glikolipid) Diğer lipidler ( Steroid, kolesterol) Kolesterol Hayvansal hücre zarlarının yapısında, sinir dokusu ve diğer dokularda yapı maddesi olarak iş görür. Bitkisel dokularda bulunmaz. Kolesterol deri hücrelerinin zarlarında yağlarla birlikte birikerek derinin asitlere ve eritici maddelere karşı direncini arttırır, aynı zamanda derinin su kaybını önler. Omurgalılarda, besinlerle alınan veya organizmada sentez edilen kolesterol diğer steroid gruplarına çevrilmektedir. Bunlardan biri de safra tuzlarıdır. Safra tuzları karaciğerde yapılır ve safra kanalları yoluyla bagırsaklara iletilir, orada yağların sindirim ve absorbsiyonunda rol oynar. Bunun yanında kanda kolesterol oranının yükselmesi, arteriosclerozis denen damar sertliği meydana getirir.Bunda damarların iç yüzünde plaklar oluşarak damar çeperi daralır ve esnekliği kaybolur. PROTEİNLER: Basit proteinler:Bunlar sadece amino asitlerden ibarettir. Albuminler Globulinler Gluteninler Histonlar Protaminler Bileşik proteinler: Fosfoproteinler: (vitellin) Metalloproteinler:Bunlar proteine bağlı olarak Fe,Cu vb. ağır metalleri kapsayan bileşik proteinlerdir. (Hemoglobin , Hemosiyanin) Nukleoproteinler: Hücrede RNA ve DNA proteinle birleşmiş halde bulunur ki bunlara nukleoproteinler adı verilir. NUKLEİK ASİTLER: Nukleotid denen birimlerden oluşur. Baz + Şeker + Fosforik asit = Nukleotid Nukleotidler dehidrasyon senteziyle nukleik asitleri meydana getirirler. Böylece DNA ve RNA molekülleri oluşur. ENZİMLER: Hücrede meydana gelen sayısız biyokimyasal reaksiyonu katalizleyen ve canlı hücrede sentezlenen protein yapısındaki organik moleküllere enzim denir.Enzimler kimyasal katalizörler gibi görev yaparak reaksiyonu başlatır ve sonlandırır. Bazı enzimler sadece saf protein moleküllerinden yapılmıştır.Bunlara basit enzimler denir. (Pepsin, tripsin, kimotripsin) Diğer bazı enzimler ise protein yapılarına ilaveten aktivite gösterebilmek için kofaktör denen inorganik metal iyonları ve koenzim denen kompleks organik moleküllerle birlikte çalışırlar.Bu tip enzimlere de bileşik enzim denir. Enzim koenzim veya faktörü ile birlikte katalitik bakımdan tamamen aktif durumda ise bu haline holoenzim adı verilir.Bir holoenzimin koenzim veya kofaktöre ayrılıp inaktif hale gelen protein kısmına Apoenzim denir. VİTAMİNLER: Hücre metabolizması için gerekli olan, çok az miktarları ile büyüme, gelişme ve sıhhatli yaşama için gerekli organik maddelerdir.Vitaminler aynı zamanda hücrede geçen biyokimyasal olayları katalizleyen çoğu enzimlerin koenzim grubunu teşkil ederler. Bu nedenle avitaminozda reaksiyonlar gerçekleşmez ve canlı bunun eksikliğini duyar. Suda eriyen vitaminler: B ,C Yağda eriyen vitaminler: A,D,E,K HORMONLAR HÜCREDE PROTEİN SENTEZLENMESİ Protein sentezlenmesinde molekül ağırlıkları ve diğer bazı özellikleri farklı üç çeşit RNA görev yapar.Bunlardan biri elçi RNA dır. eRNA nukleusta DNA molekülünden aldığı genetik bilgiyi sitoplazmaya iletir.İkincisi ribozomal RNA dır.Protein sentezi ribozomun büyük bir kısmını oluşturan rRNA üzerinde gerçekleşir. Üçüncüsü taşıyıcı RNA dır. tRNA nın görevi bir polipeptid zinciri oluşurken sitoplazmadaki uygun amino asitleri alarak zincirdeki uygun yerlere yerleştirmektir. Her üç RNA da DNA tarafından sentezlenir. DNA çift dizi olmakla beraber bunlardan sadece biri genetik bilgiyi aktarır ve eRNA yı oluşturur, buna anlamlı dizi denir. Protein sentezi özetlenirse; Önce nukleusta çift diziden oluşan DNA molekülünün dizilerinden biri, sentezlenmesini istediği protein için gerekli nukleotitleri kapsayan kısmının kopyasını çıkararak, özel bir eRNA hazırlar.Hazırlanan bu eRNA nukleus zarının porundan çıkarak sitoplazmaya geçer ve ribozomla birleşir. Böylece ribozomlarda, DNA nın emrettiği proteini sentezlemek üzere özel bir eRNA kalıbı yerleşmiş olur.Daha sonra bu kalıp üzerindeki her kodona uygun antikodonlu tRNA lar sitoplazmadan uygun amino asitleri alarak ribozomdaki eRNA kalıbında yerine koyar. Böylece her ribozomda , DNA dan gelen şifreye uygun amino asitler yan yana peptid bağları ile bağlanarak istenen protein sentezlenmiş olur. Sentezlenen bu protein ribozomlardan ayrılarak gerekli yerlere taşınır, işi biten eRNA lar daha sonra parçalanır. HÜCRE BİLİMİ En ilkel yapılı hücre prokaryotik hücredir.Nukleus zarı bulunmaz. DNA hücre sitoplazmasında bulunur.Organellere sahip değildir. Örnek bakteri hücresi verilebilir. NUCLEUS Bakteri ve viruslar hariç hemen hemen bütün hayvan ve bitki hücrelerinin birer nukleusu vardır. Memeli karaciğer hücreleri, böceklerin orta bağırsak hücreleri, testisdeki Leydig hücreleri ve bazı tek hücreliler iki nukleuslu, çizgili kas hücreleri ise çok nukleusludur. Çok nukleuslu hücrelere POLİKARYOTİK hücre adı verilir. Nukleus hücrenin morfolojik ve biyolojik yönden kontrol merkezidir.Bütün canlılık olaylarını yönettiği gibi canlının kalıtsal karakterlerinin dölden döle geçmesini de sağlar. Nukleus zarı ( Karyotheca ) Nukleus zarı çift katlıdır ve bu zar büyük bir olasılıkla E. R. dan oluşur. Dış zarın üzerinde ribozomlar vardır. İç zar ise düzdür. İç ve dış zarlar yer yer birleşerek bir açıklık meydana getirir. Bunlara por denir.Sentez olayları çok olan hücrelerin nukleus zarlarında por sayısı fazladır. Porlar nukleus ile sitoplazma arasında gerekli maddelerin geçişine olanak sağlar. Hücre bölünmesinde, patolojik hallerde, X ışınlarına maruz kalınca, uzun süren otoliz sonucu nukleus zarı ortadan kalkar. NUKLEOPLAZMA Nukleus zarı tarafından çevrilmiş olup kromatin ağı ve nukleolus dışında kalan sahayı doldurur. Nukleoplazma; RNA, büyük moleküllü proteinler, lipid ve inorganik tuzlar içerir. Nukleusun morfolojik görünümünde olan değişmeler klinikte önemlidir. Nukleolus Hücre nukleusu içinde belirli bir kromozomun belirli bir bölgesine bağlı olarak bulunan nukleolus yuvarlak ve oval bir yapı gösterir. Nukleolus bir zarla çevrilmiş olmadığından kolayca gözden kaybolabilir ve ayrı bir organel olarak kabul edilmez. Sayısı hücreden hücreye değişir, Nukleolus granüllü ve fibrilli bölgelerden oluşur. Her iki bölge de proteince zengin olup ayrıca nukleotid ve koenzim sentezi yapan enzimlerle RNA bulunur. Fakat DNA bulunmaz. Nukleustaki proteinler ya histon, protamin gibi bazik veya kromozamin gibi asit proteinlerdir. Hücre bölünmesinde önemli bir rolü vardır. Kromatin ağı ve kromozom İnterfazda hücrenin, nukleusu boyandığı zaman, nukleoplazma içinde iyi boyanmış uzun ağ veya yumak halinde iplikler görülür. Bunlara kromatin iplikleri veya kromonema denir. Bu iplikler üzerinde, daha kuvvetle boyanmış tanecikler dizilmiştir. Bunlara da kromatin taneleri veya kromomer denir. İnterfazdaki nukleusun içinde görülen bu iplikçikler, helezonları açılmış, uzamış ve dağınık durumda bulunan kromozomlardır. Hücre bölüneceği zaman bu iplikçikler, helezon yaparak kısalır ve kalınlaşırlar, böylece de kromozomları meydana getirirler. Bölünmekte olan bir hücrenin nukleusu boyandıktan sonra mikroskopta incelenirse belirli şekillerde ve koyu boyanmış yapılar görülür, bunlara kromozom adı verilir. Bir kromozomun şekli, kromozomun kollarını birleştiren boğumun yerine göre isimlendirilir. Bu boğuma sentromer (kinetokor ) veya primer boğum denir. Bu boğum küçük bir granül veya sentromeri kapsayan açık renkli bir alandır. Kromozomlar üzerinde sentromerden başka boğumlarda bulunabilir, bunlara sekonder boğum ve ayrılan kısma uydu veya satellit denir. Kromozom tipleri METASENTRİK KROMOZOM SUBMETASENTRİK KROMOZOM AKROSENTRİK KROMOZOM TELOSENTRİK KROMOZOM Bölünme anında kromozomlar kutuplara doğru çekilirken, sentromerlerinden iğ ipliklerine tutunurlar, Bu nedenle sentromeri herhangi bir nedenle tahrip olan veya bulunmayan bir kromozom bölünme olayına katılamadığından parçalanır. Her kromozomun kendine öz bir şekli vardır. Bu şekil canlının bütün hücrelerinde aynıdır. Bir türün kromozomunun şekli gibi sayısı da sabittir. Bir canlının bütün hücreleri aynı, yani biri anadan, diğeri babadan gelen aynı şekil ve büyüklükte ikişer takım kromozoma sahiptir. Buna diploit kromozom sayısı denir. Anadan ve babadan gelen eş kromozomların her birine de homolog kromozom adı verilir. Olgun üreme hücrelerinde ise kromozom sayısı vücut hücrelerinkinin yarısı kadardır.Burada homolog kromozomlardan her biri, başka hücreye geçtiğinden sayı yarıya inmiştir. Buna da haploit kromozom denir. Kromozomun şekli ve sayısı gibi büyüklüğü de değişmez. Aynı kromozom bir türün farklı bireylerinin vücut hücrelerinde daima aynı büyüklüktedir. Bir kromozomda her biri iki kromonema taşıyan iki kromatid bulunur. Kromonemanın üst üste katlanmasıyla veya nukleoproteinin o bölgede yogunlaşmasıyla kromomerler oluşur. Kromonema üzerinde kromomerlerin bulunduğu yerler genlerin yerleştiği bölgeler olarak kabul edilir. Bazik boyalarla boyanan bir kromozomun her yerinin aynı derecede boyanmadığı görülür. Kuvvetli boyanan bölgelere heterokromatik bölgeler denir.Bu bölgeler interfazda sıkı bir şekilde helezonlaşmış olup, içinde fazla miktarda DNA ve RNA bulunur. Daha az boyanan bölgelere ise ökromatik bölgeler denir. Bu bölgenin yapısında da histonlar ve DNA vardır. Hücrenin kimyasal yapısı İNORGANİK MADDELER 1- SU: Hayatsal faaliyetlerin sürdürülmesinde önemli rolü vardır Canlı türüne, hücrenin görevine, yaşlı ve genç olmasına göre hücrelerde değişik oranlarda bulunmaktadır.Genel olarak sitoplazmanın % 85-95 kadarı sudur. Embriyonal hücrelerde, genç ve aktif hücrelerde su oranı fazla, yaşlı hücrelerde azdır. Hücre protoplazmasında su serbest ve bağlı su olarak bulunur.Serbest su kan ve lenf sıvılarındaki sudur.Bağlı su ise ikiye ayrılır.Anyon ve katyonlara bağlı olarak bulunan su (Hidratasyon Suyu ) ve anyon ve katyonlara bağlı bulunan suyun dışındaki sudur (Moleküller Arası Su ). 2-ELEKTROLİTLER: C,H,O,N,K,Ca, Mg, Fe,S,P sitoplazmanın temel elementleridir. İlk dördü protoplazmada bulunan organik maddeler yönünden daha önemlidir.Mg ve Fe ise klorofil ve hemoglobin gibi yapıları oluşturma yönünden de temel element sayılırlar. Bu elementler hücredeki bileşikleri teşkil ederler.Özellikle temel elementlerin eksikliği halinde hücre fonksiyonlarını tam olarak sürdüremez. Bu elementler ayrıca protoplazmik aktiviteyi artırır, osmotik basıncı sağlar, asit-baz dengesini ayarlar, birçok enzimleri aktifleştirir ve bazı vitaminlerin terkibine girer. Canlı hücredeki inorganik maddeler asit baz ve tuzlardır.Fakat bunlar hücre suyu içinde erimiş yani iyonlaşmış olup elektrolitleri teşkil ederler. Bir solusyonda iyonların bulunuşu, solusyonun elektrik akımını geçirmesini sağlar. Böylece iyonlarına ayrılan ve dolayısıyla elektrik akımını ileten maddelere elektrolit (iletken) denir. ORGANİK MADDELER Hücre yapısında çeşitli organik maddeler mevcuttur. Karbonhidratlar: Enerji kaynağıdır. Bu enerji hücre çoğalması, büyümesi ve hareket yeteneği için gereklidir. Karbonhidratlar üç grupta toplanır. Monosakkaritler: Hidroliz sonucu daha küçük moleküllere ayrılamazlar. Triozlar Pentozlar Heksozlar ( Glukoz,Fruktoz, Galaktoz) Oligosakkaritler: 2,3,4,5,6 monosakkaritin aralarından birer mol su çıkmasıyla diğer bir deyişle glikozit bağları ile birbirine bağlanarak meydana getirdikleri bileşiklere oligosakkaritler denir. Disakkaritler( Sakkaroz, Maltoz, Laktoz) Trisakkaritler Polisakkaritler: Canlıda en önemli polisakkaritler heksozlardan yapılmış olanlar olup bitki hücresi çeperinde sellüloz, bitkide depo edilen nişasta ve hayvan hücrelerinde depo edilen glikojendir. Lipidler: Enerji kaynağı olarak ve hücre membranında yapı taşı olarak önemlidir. Lipidleri şöyle gruplandırabiliriz. Basit lipidler Bileşik lipidler( Fosfolipid, glikolipid) Diğer lipidler ( Steroid, kolesterol) Kolesterol Hayvansal hücre zarlarının yapısında, sinir dokusu ve diğer dokularda yapı maddesi olarak iş görür. Bitkisel dokularda bulunmaz. Kolesterol deri hücrelerinin zarlarında yağlarla birlikte birikerek derinin asitlere ve eritici maddelere karşı direncini arttırır, aynı zamanda derinin su kaybını önler. Omurgalılarda, besinlerle alınan veya organizmada sentez edilen kolesterol diğer steroid gruplarına çevrilmektedir. Bunlardan biri de safra tuzlarıdır. Safra tuzları karaciğerde yapılır ve safra kanalları yoluyla bagırsaklara iletilir, orada yağların sindirim ve absorbsiyonunda rol oynar. Bunun yanında kanda kolesterol oranının yükselmesi, arteriosclerozis denen damar sertliği meydana getirir.Bunda damarların iç yüzünde plaklar oluşarak damar çeperi daralır ve esnekliği kaybolur. PROTEİNLER: Basit proteinler:Bunlar sadece amino asitlerden ibarettir. Albuminler Globulinler Gluteninler Histonlar Protaminler Bileşik proteinler: Fosfoproteinler: (vitellin) Metalloproteinler:Bunlar proteine bağlı olarak Fe,Cu vb. ağır metalleri kapsayan bileşik proteinlerdir. (Hemoglobin , Hemosiyanin) Nukleoproteinler: Hücrede RNA ve DNA proteinle birleşmiş halde bulunur ki bunlara nukleoproteinler adı verilir. NUKLEİK ASİTLER: Nukleotid denen birimlerden oluşur. Baz + Şeker + Fosforik asit = Nukleotid Nukleotidler dehidrasyon senteziyle nukleik asitleri meydana getirirler. Böylece DNA ve RNA molekülleri oluşur. ENZİMLER: Hücrede meydana gelen sayısız biyokimyasal reaksiyonu katalizleyen ve canlı hücrede sentezlenen protein yapısındaki organik moleküllere enzim denir.Enzimler kimyasal katalizörler gibi görev yaparak reaksiyonu başlatır ve sonlandırır. Bazı enzimler sadece saf protein moleküllerinden yapılmıştır.Bunlara basit enzimler denir. (Pepsin, tripsin, kimotripsin) Diğer bazı enzimler ise protein yapılarına ilaveten aktivite gösterebilmek için kofaktör denen inorganik metal iyonları ve koenzim denen kompleks organik moleküllerle birlikte çalışırlar.Bu tip enzimlere de bileşik enzim denir. Enzim koenzim veya faktörü ile birlikte katalitik bakımdan tamamen aktif durumda ise bu haline holoenzim adı verilir.Bir holoenzimin koenzim veya kofaktöre ayrılıp inaktif hale gelen protein kısmına Apoenzim denir. VİTAMİNLER: Hücre metabolizması için gerekli olan, çok az miktarları ile büyüme, gelişme ve sıhhatli yaşama için gerekli organik maddelerdir.Vitaminler aynı zamanda hücrede geçen biyokimyasal olayları katalizleyen çoğu enzimlerin koenzim grubunu teşkil ederler. Bu nedenle avitaminozda reaksiyonlar gerçekleşmez ve canlı bunun eksikliğini duyar. Suda eriyen vitaminler: B ,C Yağda eriyen vitaminler: A,D,E,K HORMONLAR HÜCREDE PROTEİN SENTEZLENMESİ Protein sentezlenmesinde molekül ağırlıkları ve diğer bazı özellikleri farklı üç çeşit RNA görev yapar.Bunlardan biri elçi RNA dır. eRNA nukleusta DNA molekülünden aldığı genetik bilgiyi sitoplazmaya iletir.İkincisi ribozomal RNA dır.Protein sentezi ribozomun büyük bir kısmını oluşturan rRNA üzerinde gerçekleşir. Üçüncüsü taşıyıcı RNA dır. tRNA nın görevi bir polipeptid zinciri oluşurken sitoplazmadaki uygun amino asitleri alarak zincirdeki uygun yerlere yerleştirmektir. Her üç RNA da DNA tarafından sentezlenir. DNA çift dizi olmakla beraber bunlardan sadece biri genetik bilgiyi aktarır ve eRNA yı oluşturur, buna anlamlı dizi denir. Protein sentezi özetlenirse; Önce nukleusta çift diziden oluşan DNA molekülünün dizilerinden biri, sentezlenmesini istediği protein için gerekli nukleotitleri kapsayan kısmının kopyasını çıkararak, özel bir eRNA hazırlar.Hazırlanan bu eRNA nukleus zarının porundan çıkarak sitoplazmaya geçer ve ribozomla birleşir. Böylece ribozomlarda, DNA nın emrettiği proteini sentezlemek üzere özel bir eRNA kalıbı yerleşmiş olur.Daha sonra bu kalıp üzerindeki her kodona uygun antikodonlu tRNA lar sitoplazmadan uygun amino asitleri alarak ribozomdaki eRNA kalıbında yerine koyar. Böylece her ribozomda , DNA dan gelen şifreye uygun amino asitler yan yana peptid bağları ile bağlanarak istenen protein sentezlenmiş olur. Sentezlenen bu protein ribozomlardan ayrılarak gerekli yerlere taşınır, işi biten eRNA lar daha sonra parçalanır. HÜCRENİN FİZİKSEL YAPISI DİFFUSİON: Sıvı veya gaz molekülleri taşıdıkları kinetik enerjiden dolayı, moleküllerinin yoğunluğuyla ilgili olarak çok yoğun bir ortamdan az yoğun ortama hareket ederler ki bu olaya diffüzyon denir. Her yöne doğru olan bu hareket iki ortam arasında yoğunluk farkı kalmayıncaya kadar devam eder. SOLUSYON: İki ayrı yapının birbiri içinde eriyerek oluşturdukları karışımlara denir.Solusyonlar birkaç tipte olur. 1- Hakiki veya gerçek solusyon: Suda dağılan partiküller 1 milimikrondan daha küçüktür ve su molekülleri tarafından taşınır. Saydam olan bu solusyonların suyu uçurulursa geride partiküller kristal halde kalır, o nedenle bunlara kristalloid de denir.Tuz gölünde tuzun oluşması gibi. Canlı sistemde çözücü moleküller sudur.Protoplazmada bulunan çözünmüş tuzlar, şekerler ve diğer maddeler hücreye belli bir yoğunluk ve osmotik basınç kazandırır. Bu sayede hücre bulunduğu ortamın yoğunluğuna göre çevresiyle alışveriş yapabilir.Hücre içinde bulunduğu üç solusyon tipine göre durumunu değiştirir. İzotonik solusyon: Hücre içi yoğunluğu ile hücrenin konulduğu ortamın yoğunluğu aynıdır. Bu yüzden hücrede bir değişiklik olmaz.İki tarafa eşit miktarda su molekülü geçer, vücut veya kan hücrelerinde büzülme veya gerginlik olmaz. Normalde vücuttaki hücrelerin hücre sıvısı ile kan plazması ve diğer vücut sıvıları izotoniktir.% 0.9 NaCl çözeltisi insan hücreleri ile izotoniktir. Buna fizyolojik eriyik denir. Hipotonik solusyon: Ortam sıvısı yoğunluğu, hücre sıvısınınkinden daha az olan solusyonlardır. Bu durumda hücre dışarıdan su alır.Eritrositler % 0.6 lık tuz solusyonuna konursa su alır ve sonunda giren suyun basıncına dayanamayan zar patlar(hemoliz). Hemoliz yolu ile içindeki maddeleri atılabilen yegane zar eritrositlerdir. Hipertonik solusyon: Bunda ortam sıvısı yoğunluğu, hücre sıvısından fazladır.Eritrositler böyle bir ortama konursa su kaybedip büzülürler. Aynı şekilde ellerimizi tuzlu suda bir müddet bekletirsek ellerimizin derisi buruşur. 2- Kolloid çözelti: Bunlarda partiküllerin büyüklükleri gerçek çözelti ile süspansiyon partikülleri arasındadır. (1-100 milimikron çaptadır.)Bunlar tabana çökmek için küçük, gerçek çözelti yapmak için büyüktür. Filtre edilemezler . Hakiki çözeltilerdeki gibi kristal teşkil etmezler. 3- Suspension: Eğer su içinde çözünen partiküller 100 milimikrondan büyük olursa bunlara süspansiyon denir.Süspansiyon birçok molekülün yanyana gelmesinden meydana gelir. CANLI SİSTEMDE VE HÜCREDE SIVILAR Semipermeabl olan hücre membranı bulunduğu ortamla veya komşu hücrelerle madde alışverişi yapar.İki komşu hücrenin membranları arasında 80 Angstrom kadar bir aralık bulunur.Bu aralığa hücreler arası alan (intersellüler alan), buradaki sıvıya da hücreler arası sıvı (intersellüler sıvı) ve doku sıvısı anlamında (interstisiel sıvı) denir. Damar içi sıvısına (plazma) intravasküler sıvı denir. İntravasküler sıvı ve intersellüler sıvının ortak adı da hücre dışı sıvıdır(extrasellüler sıvı). Böylece her ribozomda , DNA dan gelen şifreye uygun amino asitler yan yana peptid bağları ile bağlanarak istenen protein sentezlenmiş olur. Sentezlenen bu protein ribozomlardan ayrılarak gerekli yerlere taşınır, işi biten eRNA lar daha sonra parçalanır. HÜCRE BİLİMİ En ilkel yapılı hücre prokaryotik hücredir.Nukleus zarı bulunmaz. DNA hücre sitoplazmasında bulunur.Organellere sahip değildir. Örnek bakteri hücresi verilebilir. NUCLEUS Bakteri ve viruslar hariç hemen hemen bütün hayvan ve bitki hücrelerinin birer nukleusu vardır. Memeli karaciğer hücreleri, böceklerin orta bağırsak hücreleri, testisdeki Leydig hücreleri ve bazı tek hücreliler iki nukleuslu, çizgili kas hücreleri ise çok nukleusludur. Çok nukleuslu hücrelere POLİKARYOTİK hücre adı verilir. Nukleus hücrenin morfolojik ve biyolojik yönden kontrol merkezidir.Bütün canlılık olaylarını yönettiği gibi canlının kalıtsal karakterlerinin dölden döle geçmesini de sağlar. Nukleus zarı ( Karyotheca ) Nukleus zarı çift katlıdır ve bu zar büyük bir olasılıkla E. R. dan oluşur. Dış zarın üzerinde ribozomlar vardır. İç zar ise düzdür. İç ve dış zarlar yer yer birleşerek bir açıklık meydana getirir. Bunlara por denir.Sentez olayları çok olan hücrelerin nukleus zarlarında por sayısı fazladır. Porlar nukleus ile sitoplazma arasında gerekli maddelerin geçişine olanak sağlar. Hücre bölünmesinde, patolojik hallerde, X ışınlarına maruz kalınca, uzun süren otoliz sonucu nukleus zarı ortadan kalkar. NUKLEOPLAZMA Nukleus zarı tarafından çevrilmiş olup kromatin ağı ve nukleolus dışında kalan sahayı doldurur. Nukleoplazma; RNA, büyük moleküllü proteinler, lipid ve inorganik tuzlar içerir. Nukleusun morfolojik görünümünde olan değişmeler klinikte önemlidir. Nukleolus Hücre nukleusu içinde belirli bir kromozomun belirli bir bölgesine bağlı olarak bulunan nukleolus yuvarlak ve oval bir yapı gösterir. Nukleolus bir zarla çevrilmiş olmadığından kolayca gözden kaybolabilir ve ayrı bir organel olarak kabul edilmez. Sayısı hücreden hücreye değişir, Nukleolus granüllü ve fibrilli bölgelerden oluşur. Her iki bölge de proteince zengin olup ayrıca nukleotid ve koenzim sentezi yapan enzimlerle RNA bulunur. Fakat DNA bulunmaz. Nukleustaki proteinler ya histon, protamin gibi bazik veya kromozamin gibi asit proteinlerdir. Hücre bölünmesinde önemli bir rolü vardır. Kromatin ağı ve kromozom İnterfazda hücrenin, nukleusu boyandığı zaman, nukleoplazma içinde iyi boyanmış uzun ağ veya yumak halinde iplikler görülür. Bunlara kromatin iplikleri veya kromonema denir. Bu iplikler üzerinde, daha kuvvetle boyanmış tanecikler dizilmiştir. Bunlara da kromatin taneleri veya kromomer denir. İnterfazdaki nukleusun içinde görülen bu iplikçikler, helezonları açılmış, uzamış ve dağınık durumda bulunan kromozomlardır. Hücre bölüneceği zaman bu iplikçikler, helezon yaparak kısalır ve kalınlaşırlar, böylece de kromozomları meydana getirirler. Bölünmekte olan bir hücrenin nukleusu boyandıktan sonra mikroskopta incelenirse belirli şekillerde ve koyu boyanmış yapılar görülür, bunlara kromozom adı verilir. Bir kromozomun şekli, kromozomun kollarını birleştiren boğumun yerine göre isimlendirilir. Bu boğuma sentromer (kinetokor ) veya primer boğum denir. Bu boğum küçük bir granül veya sentromeri kapsayan açık renkli bir alandır. Kromozomlar üzerinde sentromerden başka boğumlarda bulunabilir, bunlara sekonder boğum ve ayrılan kısma uydu veya satellit denir. Kromozom tipleri METASENTRİK KROMOZOM SUBMETASENTRİK KROMOZOM AKROSENTRİK KROMOZOM TELOSENTRİK KROMOZOM Bölünme anında kromozomlar kutuplara doğru çekilirken, sentromerlerinden iğ ipliklerine tutunurlar, Bu nedenle sentromeri herhangi bir nedenle tahrip olan veya bulunmayan bir kromozom bölünme olayına katılamadığından parçalanır. Her kromozomun kendine öz bir şekli vardır. Bu şekil canlının bütün hücrelerinde aynıdır. Bir türün kromozomunun şekli gibi sayısı da sabittir. Bir canlının bütün hücreleri aynı, yani biri anadan, diğeri babadan gelen aynı şekil ve büyüklükte ikişer takım kromozoma sahiptir. Buna diploit kromozom sayısı denir. Anadan ve babadan gelen eş kromozomların her birine de homolog kromozom adı verilir. Olgun üreme hücrelerinde ise kromozom sayısı vücut hücrelerinkinin yarısı kadardır.Burada homolog kromozomlardan her biri, başka hücreye geçtiğinden sayı yarıya inmiştir. Buna da haploit kromozom denir. Kromozomun şekli ve sayısı gibi büyüklüğü de değişmez. Aynı kromozom bir türün farklı bireylerinin vücut hücrelerinde daima aynı büyüklüktedir. Bir kromozomda her biri iki kromonema taşıyan iki kromatid bulunur. Kromonemanın üst üste katlanmasıyla veya nukleoproteinin o bölgede yogunlaşmasıyla kromomerler oluşur. Kromonema üzerinde kromomerlerin bulunduğu yerler genlerin yerleştiği bölgeler olarak kabul edilir. Bazik boyalarla boyanan bir kromozomun her yerinin aynı derecede boyanmadığı görülür. Kuvvetli boyanan bölgelere heterokromatik bölgeler denir.Bu bölgeler interfazda sıkı bir şekilde helezonlaşmış olup, içinde fazla miktarda DNA ve RNA bulunur. Daha az boyanan bölgelere ise ökromatik bölgeler denir. Bu bölgenin yapısında da histonlar ve DNA vardır. Hücrenin kimyasal yapısı İNORGANİK MADDELER 1- SU: Hayatsal faaliyetlerin sürdürülmesinde önemli rolü vardır Canlı türüne, hücrenin görevine, yaşlı ve genç olmasına göre hücrelerde değişik oranlarda bulunmaktadır.Genel olarak sitoplazmanın % 85-95 kadarı sudur. Embriyonal hücrelerde, genç ve aktif hücrelerde su oranı fazla, yaşlı hücrelerde azdır. Hücre protoplazmasında su serbest ve bağlı su olarak bulunur.Serbest su kan ve lenf sıvılarındaki sudur.Bağlı su ise ikiye ayrılır.Anyon ve katyonlara bağlı olarak bulunan su (Hidratasyon Suyu ) ve anyon ve katyonlara bağlı bulunan suyun dışındaki sudur (Moleküller Arası Su ). 2-ELEKTROLİTLER: C,H,O,N,K,Ca, Mg, Fe,S,P sitoplazmanın temel elementleridir. İlk dördü protoplazmada bulunan organik maddeler yönünden daha önemlidir.Mg ve Fe ise klorofil ve hemoglobin gibi yapıları oluşturma yönünden de temel element sayılırlar. Bu elementler hücredeki bileşikleri teşkil ederler.Özellikle temel elementlerin eksikliği halinde hücre fonksiyonlarını tam olarak sürdüremez. Bu elementler ayrıca protoplazmik aktiviteyi artırır, osmotik basıncı sağlar, asit-baz dengesini ayarlar, birçok enzimleri aktifleştirir ve bazı vitaminlerin terkibine girer. Canlı hücredeki inorganik maddeler asit baz ve tuzlardır.Fakat bunlar hücre suyu içinde erimiş yani iyonlaşmış olup elektrolitleri teşkil ederler. Bir solusyonda iyonların bulunuşu, solusyonun elektrik akımını geçirmesini sağlar. Böylece iyonlarına ayrılan ve dolayısıyla elektrik akımını ileten maddelere elektrolit (iletken) denir. ORGANİK MADDELER Hücre yapısında çeşitli organik maddeler mevcuttur. Karbonhidratlar: Enerji kaynağıdır. Bu enerji hücre çoğalması, büyümesi ve hareket yeteneği için gereklidir. Karbonhidratlar üç grupta toplanır. Monosakkaritler: Hidroliz sonucu daha küçük moleküllere ayrılamazlar. Triozlar Pentozlar Heksozlar ( Glukoz,Fruktoz, Galaktoz) Oligosakkaritler: 2,3,4,5,6 monosakkaritin aralarından birer mol su çıkmasıyla diğer bir deyişle glikozit bağları ile birbirine bağlanarak meydana getirdikleri bileşiklere oligosakkaritler denir. Disakkaritler( Sakkaroz, Maltoz, Laktoz) Trisakkaritler Polisakkaritler: Canlıda en önemli polisakkaritler heksozlardan yapılmış olanlar olup bitki hücresi çeperinde sellüloz, bitkide depo edilen nişasta ve hayvan hücrelerinde depo edilen glikojendir. Lipidler: Enerji kaynağı olarak ve hücre membranında yapı taşı olarak önemlidir. Lipidleri şöyle gruplandırabiliriz. Basit lipidler Bileşik lipidler( Fosfolipid, glikolipid) Diğer lipidler ( Steroid, kolesterol) Kolesterol Hayvansal hücre zarlarının yapısında, sinir dokusu ve diğer dokularda yapı maddesi olarak iş görür. Bitkisel dokularda bulunmaz. Kolesterol deri hücrelerinin zarlarında yağlarla birlikte birikerek derinin asitlere ve eritici maddelere karşı direncini arttırır, aynı zamanda derinin su kaybını önler. Omurgalılarda, besinlerle alınan veya organizmada sentez edilen kolesterol diğer steroid gruplarına çevrilmektedir. Bunlardan biri de safra tuzlarıdır. Safra tuzları karaciğerde yapılır ve safra kanalları yoluyla bagırsaklara iletilir, orada yağların sindirim ve absorbsiyonunda rol oynar. Bunun yanında kanda kolesterol oranının yükselmesi, arteriosclerozis denen damar sertliği meydana getirir.Bunda damarların iç yüzünde plaklar oluşarak damar çeperi daralır ve esnekliği kaybolur. PROTEİNLER: Basit proteinler:Bunlar sadece amino asitlerden ibarettir. Albuminler Globulinler Gluteninler Histonlar Protaminler Bileşik proteinler: Fosfoproteinler: (vitellin) Metalloproteinler:Bunlar proteine bağlı olarak Fe,Cu vb. ağır metalleri kapsayan bileşik proteinlerdir. (Hemoglobin , Hemosiyanin) Nukleoproteinler: Hücrede RNA ve DNA proteinle birleşmiş halde bulunur ki bunlara nukleoproteinler adı verilir. NUKLEİK ASİTLER: Nukleotid denen birimlerden oluşur. Baz + Şeker + Fosforik asit = Nukleotid Nukleotidler dehidrasyon senteziyle nukleik asitleri meydana getirirler. Böylece DNA ve RNA molekülleri oluşur. ENZİMLER: Hücrede meydana gelen sayısız biyokimyasal reaksiyonu katalizleyen ve canlı hücrede sentezlenen protein yapısındaki organik moleküllere enzim denir.Enzimler kimyasal katalizörler gibi görev yaparak reaksiyonu başlatır ve sonlandırır. Bazı enzimler sadece saf protein moleküllerinden yapılmıştır.Bunlara basit enzimler denir. (Pepsin, tripsin, kimotripsin) Diğer bazı enzimler ise protein yapılarına ilaveten aktivite gösterebilmek için kofaktör denen inorganik metal iyonları ve koenzim denen kompleks organik moleküllerle birlikte çalışırlar.Bu tip enzimlere de bileşik enzim denir. Enzim koenzim veya faktörü ile birlikte katalitik bakımdan tamamen aktif durumda ise bu haline holoenzim adı verilir.Bir holoenzimin koenzim veya kofaktöre ayrılıp inaktif hale gelen protein kısmına Apoenzim denir. VİTAMİNLER: Hücre metabolizması için gerekli olan, çok az miktarları ile büyüme, gelişme ve sıhhatli yaşama için gerekli organik maddelerdir.Vitaminler aynı zamanda hücrede geçen biyokimyasal olayları katalizleyen çoğu enzimlerin koenzim grubunu teşkil ederler. Bu nedenle avitaminozda reaksiyonlar gerçekleşmez ve canlı bunun eksikliğini duyar. Suda eriyen vitaminler: B ,C Yağda eriyen vitaminler: A,D,E,K HORMONLAR HÜCREDE PROTEİN SENTEZLENMESİ Protein sentezlenmesinde molekül ağırlıkları ve diğer bazı özellikleri farklı üç çeşit RNA görev yapar.Bunlardan biri elçi RNA dır. eRNA nukleusta DNA molekülünden aldığı genetik bilgiyi sitoplazmaya iletir.İkincisi ribozomal RNA dır.Protein sentezi ribozomun büyük bir kısmını oluşturan rRNA üzerinde gerçekleşir. Üçüncüsü taşıyıcı RNA dır. tRNA nın görevi bir polipeptid zinciri oluşurken sitoplazmadaki uygun amino asitleri alarak zincirdeki uygun yerlere yerleştirmektir. Her üç RNA da DNA tarafından sentezlenir. DNA çift dizi olmakla beraber bunlardan sadece biri genetik bilgiyi aktarır ve eRNA yı oluşturur, buna anlamlı dizi denir. Protein sentezi özetlenirse; Önce nukleusta çift diziden oluşan DNA molekülünün dizilerinden biri, sentezlenmesini istediği protein için gerekli nukleotitleri kapsayan kısmının kopyasını çıkararak, özel bir eRNA hazırlar.Hazırlanan bu eRNA nukleus zarının porundan çıkarak sitoplazmaya geçer ve ribozomla birleşir. Böylece ribozomlarda, DNA nın emrettiği proteini sentezlemek üzere özel bir eRNA kalıbı yerleşmiş olur.Daha sonra bu kalıp üzerindeki her kodona uygun antikodonlu tRNA lar sitoplazmadan uygun amino asitleri alarak ribozomdaki eRNA kalıbında yerine koyar. Böylece her ribozomda , DNA dan gelen şifreye uygun amino asitler yan yana peptid bağları ile bağlanarak istenen protein sentezlenmiş olur. Sentezlenen bu protein ribozomlardan ayrılarak gerekli yerlere taşınır, işi biten eRNA lar daha sonra parçalanır. HÜCRENİN FİZİKSEL YAPISI DİFFUSİON: Sıvı veya gaz molekülleri taşıdıkları kinetik enerjiden dolayı, moleküllerinin yoğunluğuyla ilgili olarak çok yoğun bir ortamdan az yoğun ortama hareket ederler ki bu olaya diffüzyon denir. Her yöne doğru olan bu hareket iki ortam arasında yoğunluk farkı kalmayıncaya kadar devam eder. SOLUSYON: İki ayrı yapının birbiri içinde eriyerek oluşturdukları karışımlara denir.Solusyonlar birkaç tipte olur. 1- Hakiki veya gerçek solusyon: Suda dağılan partiküller 1 milimikrondan daha küçüktür ve su molekülleri tarafından taşınır. Saydam olan bu solusyonların suyu uçurulursa geride partiküller kristal halde kalır, o nedenle bunlara kristalloid de denir.Tuz gölünde tuzun oluşması gibi. Canlı sistemde çözücü moleküller sudur.Protoplazmada bulunan çözünmüş tuzlar, şekerler ve diğer maddeler hücreye belli bir yoğunluk ve osmotik basınç kazandırır. Bu sayede hücre bulunduğu ortamın yoğunluğuna göre çevresiyle alışveriş yapabilir.Hücre içinde bulunduğu üç solusyon tipine göre durumunu değiştirir. İzotonik solusyon: Hücre içi yoğunluğu ile hücrenin konulduğu ortamın yoğunluğu aynıdır. Bu yüzden hücrede bir değişiklik olmaz.İki tarafa eşit miktarda su molekülü geçer, vücut veya kan hücrelerinde büzülme veya gerginlik olmaz. Normalde vücuttaki hücrelerin hücre sıvısı ile kan plazması ve diğer vücut sıvıları izotoniktir.% 0.9 NaCl çözeltisi insan hücreleri ile izotoniktir. Buna fizyolojik eriyik denir. Hipotonik solusyon: Ortam sıvısı yoğunluğu, hücre sıvısınınkinden daha az olan solusyonlardır. Bu durumda hücre dışarıdan su alır.Eritrositler % 0.6 lık tuz solusyonuna konursa su alır ve sonunda giren suyun basıncına dayanamayan zar patlar(hemoliz). Hemoliz yolu ile içindeki maddeleri atılabilen yegane zar eritrositlerdir. Hipertonik solusyon: Bunda ortam sıvısı yoğunluğu, hücre sıvısından fazladır.Eritrositler böyle bir ortama konursa su kaybedip büzülürler. Aynı şekilde ellerimizi tuzlu suda bir müddet bekletirsek ellerimizin derisi buruşur. 2- Kolloid çözelti: Bunlarda partiküllerin büyüklükleri gerçek çözelti ile süspansiyon partikülleri arasındadır. (1-100 milimikron çaptadır.)Bunlar tabana çökmek için küçük, gerçek çözelti yapmak için büyüktür. Filtre edilemezler . Hakiki çözeltilerdeki gibi kristal teşkil etmezler. 3- Suspension: Eğer su içinde çözünen partiküller 100 milimikrondan büyük olursa bunlara süspansiyon denir.Süspansiyon birçok molekülün yanyana gelmesinden meydana gelir. CANLI SİSTEMDE VE HÜCREDE SIVILAR Semipermeabl olan hücre membranı bulunduğu ortamla veya komşu hücrelerle madde alışverişi yapar.İki komşu hücrenin membranları arasında 80 Angstrom kadar bir aralık bulunur.Bu aralığa hücreler arası alan (intersellüler alan), buradaki sıvıya da hücreler arası sıvı (intersellüler sıvı) ve doku sıvısı anlamında (interstisiel sıvı) denir. Damar içi sıvısına (plazma) intravasküler sıvı denir. İntravasküler sıvı ve intersellüler sıvının ortak adı da hücre dışı sıvıdır(extrasellüler sıvı). Hücre içi ve dışı sıvı bileşimlerinin organizma tarafından sabit tutulmasına HOMEOSTASİS denir.Homeostasisin aşırı değişimi hücreyi ölüme kadar götürebilir.Ör: kolerada barsaklardan çok aşırı su kaybı, suyla birlikte birçok elektrolitin de atılmasına neden olur.Eğer bunlar kısa sürede yerine konamazsa hasta ölür. HÜCRE BÖLÜNMESİ Amitosis Mitosis Meiosis AMİTOSİS BÖLÜNME Bu tip bölünme; açlık esnasında dejenere olan hücrelerde, yaşlı hücrelerde, süratle büyüyen hücrelerde ve memelilerin döl yatağı (uterus) epitel hücrelerinde görülür. Eşey hücrelerinde amitoza hiçbir zaman rastlanmaz. MİTOSİS BÖLÜNME HAZIRLIK EVRESİ (Metabolik faz) Kromozomların kendini eşlemesi Sentriollerin kendini eşlemesi İğ ve aster iplikleri için gerekli proteinlerin sentezlenmesi Enerji sağlanması DAĞILMA EVRESİ Profaz: Dağınık ve kromatit halindeki kromozomlar helezon yaparak kısalır ve kalınlaşır. Tomurcuklu sentrioller kutuplara itilirken iğ ve aster iplikleri oluşur. Nukleolus küçülerek kaybolur. Nukleus zarı erir. Kısalıp kalınlaşan kromozomlar hücrenin merkezinde toplanır. SOLUSYON: İki ayrı yapının birbiri içinde eriyerek oluşturdukları karışımlara denir.Solusyonlar birkaç tipte olur. 1- Hakiki veya gerçek solusyon: Suda dağılan partiküller 1 milimikrondan daha küçüktür ve su molekülleri tarafından taşınır. Saydam olan bu solusyonların suyu uçurulursa geride partiküller kristal halde kalır, o nedenle bunlara kristalloid de denir.Tuz gölünde tuzun oluşması gibi. Canlı sistemde çözücü moleküller sudur.Protoplazmada bulunan çözünmüş tuzlar, şekerler ve diğer maddeler hücreye belli bir yoğunluk ve osmotik basınç kazandırır. Bu sayede hücre bulunduğu ortamın yoğunluğuna göre çevresiyle alışveriş yapabilir.Hücre içinde bulunduğu üç solusyon tipine göre durumunu değiştirir. İzotonik solusyon: Hücre içi yoğunluğu ile hücrenin konulduğu ortamın yoğunluğu aynıdır. Bu yüzden hücrede bir değişiklik olmaz.İki tarafa eşit miktarda su molekülü geçer, vücut veya kan hücrelerinde büzülme veya gerginlik olmaz. Normalde vücuttaki hücrelerin hücre sıvısı ile kan plazması ve diğer vücut sıvıları izotoniktir.% 0.9 NaCl çözeltisi insan hücreleri ile izotoniktir. Buna fizyolojik eriyik denir. Hipotonik solusyon: Ortam sıvısı yoğunluğu, hücre sıvısınınkinden daha az olan solusyonlardır. Bu durumda hücre dışarıdan su alır.Eritrositler % 0.6 lık tuz solusyonuna konursa su alır ve sonunda giren suyun basıncına dayanamayan zar patlar(hemoliz). Hemoliz yolu ile içindeki maddeleri atılabilen yegane zar eritrositlerdir. Hipertonik solusyon: Bunda ortam sıvısı yoğunluğu, hücre sıvısından fazladır.Eritrositler böyle bir ortama konursa su kaybedip büzülürler. Aynı şekilde ellerimizi tuzlu suda bir müddet bekletirsek ellerimizin derisi buruşur. 2- Kolloid çözelti: Bunlarda partiküllerin büyüklükleri gerçek çözelti ile süspansiyon partikülleri arasındadır. (1-100 milimikron çaptadır.)Bunlar tabana çökmek için küçük, gerçek çözelti yapmak için büyüktür. Filtre edilemezler . Hakiki çözeltilerdeki gibi kristal teşkil etmezler. 3- Suspension: Eğer su içinde çözünen partiküller 100 milimikrondan büyük olursa bunlara süspansiyon denir.Süspansiyon birçok molekülün yanyana gelmesinden meydana gelir. CANLI SİSTEMDE VE HÜCREDE SIVILAR Semipermeabl olan hücre membranı bulunduğu ortamla veya komşu hücrelerle madde alışverişi yapar.İki komşu hücrenin membranları arasında 80 Angstrom kadar bir aralık bulunur.Bu aralığa hücreler arası alan (intersellüler alan), buradaki sıvıya da hücreler arası sıvı (intersellüler sıvı) ve doku sıvısı anlamında (interstisiel sıvı) denir. Damar içi sıvısına (plazma) intravasküler sıvı denir. İntravasküler sıvı ve intersellüler sıvının ortak adı da hücre dışı sıvıdır(extrasellüler sıvı). Hücre içi ve dışı sıvı bileşimlerinin organizma tarafından sabit tutulmasına HOMEOSTASİS denir.Homeostasisin aşırı değişimi hücreyi ölüme kadar götürebilir.Ör: kolerada barsaklardan çok aşırı su kaybı, suyla birlikte birçok elektrolitin de atılmasına neden olur.Eğer bunlar kısa sürede yerine konamazsa hasta ölür. MİTOSİS BÖLÜNME HAZIRLIK EVRESİ (Metabolik faz) Kromozomların kendini eşlemesi Sentriollerin kendini eşlemesi İğ ve aster iplikleri için gerekli proteinlerin sentezlenmesi Enerji sağlanması DAĞILMA EVRESİ Profaz: Dağınık ve kromatit halindeki kromozomlar helezon yaparak kısalır ve kalınlaşır. Tomurcuklu sentrioller kutuplara itilirken iğ ve aster iplikleri oluşur. Nukleolus küçülerek kaybolur. Nukleus zarı erir. Kısalıp kalınlaşan kromozomlar hücrenin merkezinde toplanır. Metafaz: Kromozomlar iğ ipliklerine dik olan metafaz düzleminde toplanırlar.Sentromerlerinden bükülürler. İki eş kromatitden oluşan her kromozomun sentromeri birbirinden ayrılır. İğ iplikleri sentromerlere bağlanır.Profazın 30-60 dakika sürmesine karşılık metafaz ancak 2-6 dakikadır. Anafaz: İğ ipliklerinin kasılması sonucu eş kromatitler bir sıçrama hareketiyle birbirlerinden uzaklaşmaya başlar. Ve artık kardeş kromozomlar olarak adlandırılırlar. 3-15 dakika süren anafaz kardeş kromozomlar kutuplara ulaşınca son bulur. Telofaz: Bu fazda profazın tamamen aksi yönde olaylar gelişir. Ayrı kutuplardaki kromatitler, sentriollerin etrafında toplanır. Helezonları çözülür. Sitoplazma tarafından kromozomların etrafında nukleus zarı oluşturulur. Nukleolus oluşur. Ve meydana gelen iki yavru nukleusta metabolik evre başlar. SİTOKİNEZ Sitoplazma hücre zarından içeriye doğru ve iğ ipliklerine dik bir yönde girinti yapmaya başlar.Karşılıklı gelişen bu girintiler, gittikçe derinleşerek sonuçta sitoplazmanın iki ayrı parçaya bölünmesini sağlar. Böylece tamamlanmış olan mitoz bölünme ile bir hücreden, ana hücre ile aynı sayıda kromozoma sahip iki yavru hücre meydana gelir. Bazen nukleus bölündüğü halde sitoplazma bölünmez ve iki nukleuslu bir hücre oluşur. (Sinsisyum) Çizgili kas dokusunda bu durum görülür. MEİOSİS BÖLÜNME Mayoza hazırlık evresi: Dağılma evresi: Birinci meiosis (Redüksiyon bölünme): - Birinci profaz : - Leptoten: Kromonema ipleri kısalıp kalınlaşmaya başlar. Nukleus zarı henüz mevcuttur. Kromozomlar belirir. -Zigoten: Homolog kromozomlar birbirlerini bularak birleşirler bu birleşme noktalarına sinapsis , görüntüye de bivalent denir. - Pakiten: 4 kromatitli görünen homolog kromozom çiftine tetrad adı verilir. - Diploten: Sinapsis yapan homolog kromozomlar birbirlerinden ayrılırken birkaç noktada birbirlerine dokunurlar ve bu değme noktaları yüzünden X haline benzer bir durum alırlar (Kiazma) . Bağlandıkları yerden kopan homolog kromozomların parçalarının yer değiştirmesine Crossing-over denir. - Diakinez: Parça değişen fakat materyali azalmayan kromozomlar birbirinden ayrılır, spiralleşip kalınlaşır,boyları kısalır ve koyu olarak boyanır.Çekirdekçik kaybolur, çekirdek zarı dağılır ve profaz sona erer. Birinci metafaz: Nukleus zarı erimiştir. Sentriol çiftleri kutuplara gider, iğ iplikleri meydana gelir. Tetratlar ekvatorial düzlemde sıralanır. Birinci anafaz: Homolog kromozomlar bölünmeden sentromerlerinden yakalanarak kutuplara çekilmeye başlarlar. Bu kromozom sayısını haploid duruma düşürür. Birinci telofaz:Kromozomlar interfazdaki durumlarına geçmeye başlar, çekirdek zarı belirginleşir fakat çekirdekçik oluşmaz. Hücre ikiye bölünerek erkekte secunder spermatosit, dişide secunder oosit ve primer kutup hücresi meydana gelir.Böylece haploid kromozomlu olarak birinci mayoz sona erer. İkinci meiosis: Arada bir interfaz evresi yoktur. Mitozun bütün safhaları yeniden tekrarlanır. İkinci profaz:Birinci bölünme sonucunda kendini eşlemiş olan sentrioller, kutuplara doğru giderken aralarında iğ ve hücre zarına doğru aster iplikleri

http://www.biyologlar.com/medikal-biyolojiye-giris

ASİDİK- BAZİK VE NÖTRAL BOYALAR NELERDİR

Asidik ve bazik boyalar, solusyon hazırlandığında iyonize olurlar.Tipik bir bazik boya, katyonik veya pozitif yüklü boya iyonları ve negatif yüklü, renksiz klorid iyonları oluştururlar. Halbuki asidik bir boya anyonik veya negatif yüklü renkli boya iyonları ve pozitif yüklü renksiz sodyum iyonları oluştururlar. Boyalara uygulanan bu ''asidik'' ve ''bazik'' terimleri pH ile ilgili değildir ve bazik boya için katyonik boya; asidik boya içinse anyonik boya terimlerini kullanmak daha iyi olacaktır. Uygulamada, katyonik bazik boyalar reaksiyonda klorid köklerinden dolayı kısmen asit olarak bulunurlar. Asit boyalar ise sodyum tuzlarıdır ve kısmen alkali olabilirler. Bazik fuksin , renkli rosanilin temele ve renksiz asidik Cl köküne sahip bir bazik boyadır (Şekil a). Boya molekülünün asidik kısmı renkli olan, temeli ise renksiz ve genellikle sodyum olan boya ise asidofilik ' tir. Asit fuksin; rosananilin bir asidik sulfonat türevinin sodyum tuzudur. a-Bazik fuksin b-Asit fuksin Nötral bir boya; bir asidik ve bir bazik boyanın etkileşimi ile olur. Hem katyon hem de anyon chromophorik gruplar içerirler ve boya molekülünün her iki kısmında renkli bir boya vardır. Büyük moleküllerin kombinasyonundan dolayı, nötral boya solusyonları sıklıkla kolloidaldir. Nötral boyalar alkolde çözünürler, suda ise nadiren çözünürler. Halbuki asidik ve bazik boyalar genel1ikle her ikisinde de çözünürler. Nötral boyalara en iyi bilinen örnek Romanowsky boyalarıdır ve polychrom metilen blue ve eozinin etkileşimi ile şekillenirler; bu boyalar kan boyaması için çok kullanılırlar. Metilen mavisinin metilen azure oksidasyonu boyaya özel seçicilik özelliğini vermektedir. Bu oksidasyon hematoksilen gibi diğer boyaların olgunlaşmasına analogtur. Amfoterik bir boyama; belli bir pH'nın altında (izo-elektrik nokta) katyonik; bu pH'nın üstünde anyonik olan bir boyadan yapılır. Carminik asit izo-elektrik noktası pH-4.5' de olan bir amfoterik boyadır. Bazik boyalar; nukleuslar gibi asidik doku kompenentlerini renklendirirler. Asidik boyalar ise sitoplazma gibi bazik yapılarla birleşirler. Nötral boyalar ise hücredeki asidofilik ve bazofilik elementlere ilgi duyarlar ve bazı doku kompenentleri aynı zamanda üçlü boyama etkisi veren bileşik nötral boya ile reaksiyona girerler. RENKSİZ LEUCOBAZLAR Bazı boyalar kolaylıkla indirgenebilirler ve eğer bu süreçte kromofor haraplanırsa, boya rengini kaybeder. Böylesi leuco-boyalar (örnek: leuco-metilen blue), vital bir boya yönteminde oksidasyonla tekrar renklenirler. Buna karşılık eğer oksijen gerilimi düşerse metilen mavisi ile vital olarak boyanan hücre yapıları renksiz hale (leucobaza döner) gelir ve oksijene maruz bırakarak tekrar renklenebilir. Oksitleme ajanı için bir test olarak kullanılmadığından Schiff reaktifi ( bir leuco-fuksin) gerçek bir leucobaz değildir. Halbuki kromoforun tekrar yapımı ile renkli hale geldiğinden leucobazlara benzemektedir. METAKROMATİK BOYANMA Bazı doku kompenentleri boyalarla birleştiklerinde boyanın orijinal renginden ve dokunun diğer bölümünde oluşan renkten farklı bir renk oluştururlar. Bu olay metakromazi olarak adlandırılır. Bu şekilde hareket eden boyalar ise metakromatik olarak adlandırılmaktadır. Metakromatik boyanın rengini değiştirebilen madde ise 'Kromotrop'' olarak bilinir. Ortokromatik terimi ise metakromazi göstermeyen doku veya metakromatik olmayan bir boya için kullanılabilir. Metakromatik boyaların birden fazla absorbsiyon spektrumu vardır ve bunlar ortokromatik ve metakromatik doku-boya bileşikleri arasında göze çarpan kontrastı vermek için yeteri kadar farklı olmalıdır. En önemli metakromatik doku kompenentleri kıkırdak, bağ dokusu, epitelyal musin, mast ve bazofil hücre granülleri ve amyloid' tir. Metakromatik olan boyalar esas olarak toluidin blue, thionin gibi thiazinlerdir (Şekil ). Metil viyole de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu boyalarda kullanılan renk kontrastı mavi-kırmızıdır. Ortokromatik doku ile Toluidin blue nun absorbsiyon spektrumu yaklaşık 630 nm de maksimumdur ve ortaya çıkan renk mavidir; metakromatik madde ile ise maksimum absorbsiyon 480-540 nm dir ve renk kırmızıdır. Gamma metakromazi olarak bilinen kırmızı boyanmaya ek olarak, Toluidin blue dokuları menekşe veya mor renge boyar ve beta metakromazi olarak bilinir. Alfa................. mavi; negatif Beta................. menekşe veya mor; kısmen pozitif Gamma ...........kırmızı ; kuvvetli pozitif Metakromazinin ortaya çıkması için, dokunun yüzeyinde serbest elektronegatif gruplar (genellikle sülfat veya karboksil ) bulunmalıdır. Bu gruplar bol sülfatlı asidik polisakkaritlerde mevcuttur. Asidik grupların sayısında bir düşüş veya protein bağlanması ile bunların kaybı metakromazide düşüşe yol açar. Metakromazinin ilginç bir özelliği ise, alkolün, boyanın polimerize (metakromatik) şeklini, monomerik (ortokromatik) forma dönüştürmesidir. Eğer kesit, boyamadan sonra alkolle dehidre edilirse metakromazi genelikle kaybolur. Hughesdon tekniğinde metakromazi kaybolmaz. Su, metakromatik boyaların büyük bölümü için gereklidir. FLORESANS BOYAMA Fluorochromlar, asidik veya bazik boyalar olarak hareket eden kromoforlu ve auxokromlu quinonoid boyalardır. Bu boyalar dokularla birleştiklerinde ultraviyole ışığı, görünen ışığa çevirme kapasitesine sahiptirler. Ultraviyole ışığın kullanımı ile fluorokromla birleşmiş dokuları tanıyabilirken; dokuları gün ışığında oluşan renkle tanıyamayız. Flurokromlar, floresans olmayan boyalardan daha spesifik değildirler ancak çok hassastırlar. Floresans, bazı maddelerin belirli bir dalga boyunda aydınlatıldığında farklı ve daha uzun ışınları yayma özelliğidir. Floresans teknikler çok kullanılır. Flurokrom boya yöntemleri ise doku bileşenlerinin, bakterilerin, fungusların , ağır metallerin gösteriminde, eksfolyatif sitolojide malign hücrelerin tanınmasında rutin olarak kullanılmaktadır. Floresans mikroskopi, dokulardaki ve serumlardaki antijen ve antikorların gösteriminde kullanılan immüno floresan tekniklerin temelini oluşturmaktadır. İki tip floresan vardır: 1-Primer Floresans (doğal-otofloresans): Vitamin A, riboflavin, porfirin, kloroplast gibi biyolojik materyelin kendi özelliğidir. Dokular, genel mavi floresansa sahip olabilirler ve bu elastik fibrillerde kuvvetlidir. Civa, demir ve iodine gibi bazı maddeler doğal floresansı ortadan kaldırır. 2-Sekonder Floresans (yapay-indüklenmiş): Doğal floresans olmayan maddelerin acridin orange, auramine, thioflavine-T vb bir flurokrom boya ile etkileşimden sonra ortaya çıkar. Yapay floresanla malign hücreler, acridine orange ile birleştiğinde çok hızlı gösterilebilir. Floresan mikroskopi tekniklerinde indüklenerek oluşturulan yapay floresansın birçok avantajı vardır. Çok az bir floresans materyel görülebilir floresans üretir. Çok düşük konsantrasyondaki doku bileşenlerinin çok az floresan boya ile gösterilebilir. Floresan boyalar toksik etki yaratmaksızın canlı hücrelere de verilebilir. Yöntem çok hassastır ve iyi kontrast verir. Yapay floresans da ağır metallerle haraplanır. Bazı tekniklerle başarılı sonuçlar için tamponlanmış flurokrom boya solusyonları gereklidir.

http://www.biyologlar.com/asidik-bazik-ve-notral-boyalar-nelerdir

Tıbbi Atıklara Çözüm

Mikro dalgalar, buhar, sıcak hava ve gaz yıkayıcılar biyomedikal artıkları temizlemektedir. Çevre Koruma Kurumu'na göre Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hastane ve klinikler her yıl 600.000 ila bir milyon ton atık üretmektedir ve bunun yüzde 15 kadarı potansiyel bir enfeksiyon tehlikesi içermektedir. Uzun yıllar boyunca, hastaneler tüm patojenlerin yok edilmesini sağlamak üzere kontamine şırıngalar, iğneler, kağıt, plastik, cam, bez ve insan dokularını ya sahada yakmış, ya da yakılmak üzere kendi alanlarının dışına göndermiştir. 1990 Tarihli Temiz Hava kanunu tarafından öngörülen - ancak üç sene önce yürürlüğe giren - tıbbi atık yakma emisyonlarına ilişkin yönetmelikler bu uygulamanın ekonomisini değiştirmiştir. ABD hastaneleri, anılan yönetmeliklerin şartlarını karşılamak üzere çöp fırınlarını, hidrojen klorit, sülfür dioksit, nitrojen oksit ve ağır metallerden kurşun, kadmiyum ve civanın arındırılmasını veya nötrleştirilmesini sağlayan pahalı gaz yıkayıcıları ile donatmak zorunda kalmıştır. Hastane ve tıp merkezlerinin büyük çoğunluğu, sahadaki çöp fırınlarının, başta mikro dalga sistemleri veya buhar otoklavları olmak üzere, alternatif atık arıtma teknolojileri ile değiştirilmesinin veya atıkların dezenfeksiyon teknolojileri ile donatılmış olan arıtma şirketlerine gönderilmesinin daha ekonomik olduğunu tespit etmişlerdir. West Caldwell, N.J.'deki Sanitec International Holding, alternatiflerin tıbbi atık çöp fırınlarında sebebiyet verdiği engellemeyi göstermektedir. Ticareti geliştirme müdürü Mark Taitz "Mikro dalga dezenfeksiyon sistemlerimizin yarısını hastanelere ve yarısını da atık arıtma firmalarına satmaktayız" demektedir. Sanitec dezenfeksiyon sistemi tüm hava şartlarına karşı dayanıklı bir çelik muhafaza içinde bulunmaktadır ve hastanenin elektrik ve su sistemlerine bağlıdır. Hastane çalışanları, toplanan atığı el arabaları ile otomasyonlu kaldırma ve yükleme sistemine getirmekte ve bu sistem el arabasını kaldırarak iç besleme hunisine boşaltmaktadır. Daha sonra huni kapatılarak parçalayıcı çalıştırılmaktadır. Parçalama işlemi atık hacmini yüzde 80 indirgemekte ve aynı oranda önemli olarak daha düşük sıcaklıklarda etkin şekilde arındırılabilecek daha düzenli bir atık akışı sağlayarak, sistemin topyekün güç tüketimi ile birlikte zararlı hava emisyonlarının serbest bırakılma potansiyelini asgari düzeye getirmektedir. PARÇALAMA İLE İLGİLİ ZORLUKLAR Tıbbi atıkların tanımı itibariyle heterojen bir karışım olması nedeniyle, tıbbi atık için parçalayıcı mekanizmasının tasarlanması lastik veya ağaç kütüklerini parçalayan bir mekanizmaya kıyasla daha zordur. Taintz "Sanitec sisteminin yumuşak bez örtüleri, önlük ve bandajları, kırılgan cam, plastik şırıngalar ve sert çelik iğne, bisturi ve kenetleri parçalamak zorundadır" açıklamasını yapmaktadır. "Önceleri başka imalatçılar tarafından imal edilen parçalayıcılara güvenmekteydik, ancak geçen sene tescilli bir parçalayıcıyı piyasaya sürdük. Bu, düzenlenmiş her tip hastane atığını, sıkı toleranslı bir elek içinden bir sonraki aşamaya geçmesini sağlamak üzere öğüten dişlilere sahip iki döner şafttan oluşmaktadır." Bir fan ile hava bir dizi filtre içinden, iç besleme hunisi üzerinden çekilmektedir. Yüksek yeterlilikte bir partiküllü hava veya HEPA ile filtrelenmekte ve bir karbon filtresi ile işlem sırasında koku kontrolü sağlanmakta ve zararlı emisyonların kaçması engellenmektedir. Paslanmaz çelik helezon konveyör ile parçalanmış atık, atığın nemlendirilmesi amacıyla saatte yaklaşık 8 galon suyu kullanan bir elektrikli buhar üretecinin içinden geçirilmektedir. Nemlendirilen atık daha sonra, Reggio Emilia, İtalya'da bulunan Alter tarafından imal edilen yarım düzine 1.400 watt mikro dalga birimi dizisinden geçmektedir. Mikro dalgalar, atık partikülleri içindeki su moleküllerini harekete geçirerek bir sürtünme yaratmakta ve atığın sıcaklığının 25 dakika süresince 205 ila 212 ¡F'ye yükseltilmesini sağlamaktadır. Yüksek sıcaklık ve rezidans süresi kombinasyonu patojenlerin imha edilmesi için yeterli olup bu işlem, hastane dezenfeksiyon sistemlerinin kontrolünde kanıtlanmış tekniklerin kullanıldığı düzenli nokta kontrolleri ile doğrulanmıştır. Taitz "3 m dahil olmak üzere şirketler tarafından yapılan, Bacillus subtilis bakteriyel sporları bulunan tüpler içeren küçük zarfları, zarfların buhar ve mikro dalga aşamalarından geçmesini sağlamak üzere, parçalayıcının mansabında olan bir besleme portundan sisteme besliyoruz." ifadesinde bulunmuştur. "Zarfları çıkarıp, tüpleri bakteryal büyüme açısından kontrol ediyoruz. Bakteryal sporların öldürülmesi hepatit veya tüberküloz gibi patojenlere göre daha zor olduğundan, herhangi bir bakteryal büyüme tespit edilmediğinde, bu komple bir patojen imhası anlamına gelmektedir." Belediye katı atık programındaki nihai konumuna bırakılmadan önce, ikinci bir helezoni konveyör ile arıtılan atık Sanitec biriminden alınarak standart bir atık kompaktörü veya bir atık kabına yerleştirilmektedir. İsteğe bağlı bir granülatör ile hastaneye atık hacmini daha da indirgeme imkanı sağlanmaktadır. Sanitec işleminin tamamı, atığın boşatılmadan önce dezenfeksiyonun tamamlanmasını sağlamak üzere rezidans süresi ve sıcaklık parametrelerini denetleyen bir bilgisayar programı ile donatılmış bir Bradley mikro işlemcisi tarafından denetlenmektedir. MERI’NİN KURULMASI Madison Wis'de bulunan Wisconsin Üniversitesi Hastane ve Klinikleri, Meteriter Hastanesi, Methodist Hastanesi ve St. Mary Hastanesi Tıp Merkezi' olmak üzere dört hastaneden oluşan bir grup, maliyetleri indirgemek amacıyla ortak bir tıbbi atık işlem tesisi oluşturmak üzere 1986 yılında güç birliği yapmışlardır. Son teknoloji çöp fırını ile donatılmış olan tesisin işletilmesi için hastaneler Madison Energy Recovery Inc. Şirketini (MERI) kurmuşlardır. 1994 yaşına geldiğinde, daha sıkı çevre yönetmelikleri çöp fırınının, maliyeti 500,000 Doları aşması muhtemel olan yeni kirlilik kontrol ekipmanı ile donatılması anlamına gelmiştir. Seçenekleri inceledikten sonra, MERI kurulu Sanitec dezenfeksiyon sistemini seçmiştir. MERI genel müdürü John Crha şu ifadede bulunmuştur "Sanitec sisteminin oldukça sessiz, temiz ve atık dezenfeksiyonu açısından oldukça yeterli olduğunu gördük." Sağlık bakım tesislerinin büyük çoğunluğu buna katılmaktadır ve günümüzde MERİ Sanitec sistemi, Janesville'deki Mercy Sağlık Sistemleri ve Fond du Lac'daki St. Agnes Hastanesi dahil olmak üzere eyalet çapında 12 ek hastane ve klinik tarafından üretilen, düzenlenmiş tıbbi atığın yılda 1,5 milyon libreden daha fazlasını arındırmaktadır. Her gün, özel olarak tahsis edilmiş olan MERI kamyonları 250 konumdan kırmızı torbalar veya plastik kaplar içinde paketlenmiş atıklar ile dolu plastik el arabalarını toplamaktadır. El arabalarının Sanitec sistemine boşaltılmasından sonra, hastanelere geri gönderilmeden önce bu el arabaları yıkanıp, temizlenerek dezenfekte edilmektedir Her el arabası, ilgili hastanenin faturalandırılmasında da kullanılan, işaretler ile işaretlenmiştir. İşlenmiş atıklar belediye katı atık depolama tesislerine gönderilmektedir. GEZİCİ TESİSLER Atığın bir dezenfeksiyon sahasına taşınması yerine, Charlotter, N C'de bulunan N.C SafeWest Inc. Şirketi, dört adet kamyon montajlı mobil birim ile Sanitec İşlemini kendi eyaleti ve Virginia'da hastanelere getirmektedir. Safe Waste'in Sanitec kamyonları Charlotte'daki Carolina Tıp Merkezi ve Fairfax, Va'daki Fairfax hastanesi dahil olmak üzere yaklaşık olarak 40 hastanenin atıklarını toplamakta ve her bir hastanenin kendi su ve güç bağlantılarını kullanarak bunları sahada işleme tabi tutmaktadır. Şirket doktor muayenehaneleri, taşra klinikleri, laboratuvarlar ve veteriner dahil olmak üzere 400'ü aşkın daha küçük tıbbi tesisin atığının arındırılmasında daha küçük kamyonetleri kullanmaktadır. Toplam olarak SafeWaste yılda 10 milyon libre potansiyel tehlikeli atığı arındırmaktadır. Sanitec hedefini, mikro dalga dezenfeksiyon sistemlerinin hastanelere ve atık arıtma şirketlerine satılmasına ilişkin olan geleneksel uygulamasının ötesinde belirlemiştir. Taitz, "Şimdi bizler Florence, Ky'deki Kentucky Sanitec ve Honolulu'daki Hawaii Sanitec gibi ortak girişimlerin kurulması ile kendi servis şirketlerimizi kurma konusunda odaklanmaktayız." diyerek söyle devam etmektedir: "Biz ortak girişime ekipmanlar temin ediyoruz ve gelirlere iştirak ediyoruz böylece, son kullanıcının sterilizasyon ekipmanına erişimini daha da genişletiyoruz. Tüm tıbbi atık üreticileri için gelecekte ulusal çapta bir arıtma yaratmayı ümit ediyoruz." Taitz ayrıca, Amerika Birleşik Devleti dışında da Sanitec sistemi için parlak bir gelecek görmektedir. "En büyük satış artışımız Brezilya, Japonya, Kore, Suudi Arabistan, Birleşik Kraliyet, Filipinler ve Kuveyt dahil olmak üzere uluslararası pazardadır." Hastane atığını arındırma sorunu sınır tanımamaktadır. Merkezi Valbonne'de bulunan Fransız Çevre ve Enerji Kontrol Kurumunun tıbbi atık departmanın sorumlu mühendisi olan Didier Gabarda Oliva'ya göre, 3,400 Fransız hastanesi ve kliniği yılda 700,000 metrik ton tıbbi atık üretmektedir. Fransa'da yaklaşık olarak 140,000 metrik ton kontamine hastane atığı yakılmaktadır ve ABD'de olduğu gibi burada da ağır metal partiküller ve bunların türevlerinin bir sağlık tehlikesi oluşturduğu yönünde haklı bir çevre endişesi mevcuttur. Yakma tesislerinin genellikle uzakta olması nedeniyle, biyomedikal atıkların yakılması Fransız hastaneleri açısından daha karmaşık bir işlemdir. Ülkenin tümünde sadece yaklaşık 50 hastanede yakma tesisleri işletilmekte ve buna ilaveten potansiyel olarak enfeksiyon riskli tıbbi atıkları yakma konusunda yetkili 24 adet saha dışı tesis bulunmaktadır. Burgundy, Franche-Comte, Picardy ve Poitou-Charentes gibi komple bölgelerin atıklarının yakılmak üzere önemli bir mesafeye sevk edilmesi gerekmektedir. Bu nedenlerle, Fransız şirketleri biyomedikal atıkların arındırılması için yakma içermeyen, özel teknikler geliştirmektedir. Oliva, "Söz konusu olan atığın mikrobiyal kontaminasyonun indirgenmesi ve fizyolojik nedenler ve emniyet unsurları için görünümünün değiştirilmesi ile ilgilidir." şeklinde açıklama yapmaktadır. Arıtılan atıklar mevcut atık depolama tesislerine ve ev atıklarını arıtan yakma tesislerine gönderilmektedir. PATOJENLERİN BUHARLA ARINDIRILMASI Fransız Sağlık ve Çevre Bakanlıkları potansiyel enfeksiyon riskli atıkların arındırılması konusunda, merkezi Roubaix'de bulunan Ecodas tarafından geliştirilen bir buhar sistemi de dahil olmak üzere çeşitli yakma içermeyen işlemi onaylamıştır. Oliva'ya göre, bu şirket alternatif biyomedikal atık arındırma işlemler konusunda lider sağlayıcıdır. Ecodas, tekstil endüstrisi için buharlı otoklavlar imalatına ilişkin 20 yıllık deneyimini, bir tıbbi atık arıtma sisteminin tasarımında kullanmıştır. Ecodas'ın idari müdürü Jaafar Squali, "Yenilik, bir yüksek kuvvetli öğütücünün güçlü bir sterilizör ile birleştirilmesinde yatmaktadır." ifadesini kullanmıştır. Ecodas arıtmanın birinci aşaması, kontamine atığın 20 döner bıçağa sahip bir öğütücüyü besleyen, hava geçirmez şekilde yalıtımlı bir bölmeye yüklenmesi ile başlatılmaktadır. Bu bıçaklar, bazen yanlışlıkla diğer klinik atıkları ile birlikte atılan paslanmaz çelik cerrahi cihazlarının parçalanmasını sağlayabilecek mukavemette bir alaşımdan imal edilmektedir. Öğütücü, sıkışmanın engellenmesi için belli aralıklarla rotasyonunu ters yöne çevirmektedir. Atık yükleri, otoklavı besleyen bir yükleme bölmesine boşaltılmaktadır. Otoklav içinde atık, atığın sterilizasyonu için 10 dakika süresince 280¡F sıcaklık ve beher inç için 55 libre basınçta buhara tabi tutulmaktadır. Sıcaklığın ayarlanması için atık içinde bulunan, otoklav merkezindeki bir sıcaklık mili tarafından bilgisayar kontrol sistemine sinyaller gönderilmektedir. Dezenfeksiyon tamamlandığında operatörler, işlenmiş atığın bir konteynıra boşaltılması için otoklavın alt kapağını açmaktadırlar. Tek bir yükün işlenmesi için gerekli olan işlem süresi yaklaşık bir saattir. Çeşitli atık hacimleri ve tesisat kurulumu için gerekli alana uyum sağlamak üzere Ecodas atık arıtma makinelerinin üç farklı sürümünü tasarlamıştır. TDS 300, 10 feet uzunluğunda olup saatte 35 ila 55 libre, TDS 1000 saatte 110 libre ve TDS 2000 ise saatte 132 libre işlem kapasitesine sahip bulunmaktadır. Fransa'da Ajaccio, Aurillac, Nevers ve Roubaix kamu hastaneleri atıklarını Ecodas otoklavları ile dezenfekte etmektedir. Danimarka Odense, İspanya Mayorka ve Macaristan Budapeşte'de bulunan hastanelerde aynı yöntemi kullanmaktadır. Ecodas sistemini kullanan arıtma şirketleri arasında Fransa'da Cosmolys ve Tecmed, Arjantin'de Tecsan, Brezilya'da Matmed ve Meksika'da Tremesa bulunmaktadır. SICAK HAVA SEÇENEĞİ En yeni klinik atık arıtma teknolojilerinden biri, parçalanmış hastane atıklarının dezenfekte edilmesinde sıcak havayı kullanmaktadır. Bu teknoloji, Dallas'tan KC MediWaste tarafından geliştirilerek pazarlanmaktadır. İlk MediWaste sistemi, geçen yaz, Teksas Laredo'da Sisters of Mercy Sağlık Sisteminde kurulmuştur. KC MediWaste şirket başkanı Keith Cox tarafından icat edilmiş olan kuru bir sterilizasyon sistemi ile Birleşik Kraliyet Reading'de bulunan Torftech Ltd.'nin ruhsatlı akışkan yataklı teknolojisini birleştirmektedir. Mercy Sağlık Sistemi yerel şebeke Merkezi ve Güney Batı Hizmetleri, yan kuruluşu Central Power & Light ve Palo Alto, Calif'de bulunan Elektrik Enerjisi Araştırma Kurumunun Sağlık Bakım Birimi tarafından sponsorluğu üstlenilen ortak bir projenin bölümü olarak Laredo hastanesinde kurulan ileri düzey, elektrik tabanlı teknolojilerden birini teşkil etmektedir. Bu teknolojiler, hastanelerin maliyetleri indirgemesine, işletme yeterliliklerini iyileştirmesine ve hasta hizmetlerini geliştirmesine yardımcı olacak şekilde tasarlanmıştır. Laredo tesisatının makina mühendisi ve proje mühendisi olan Sue Herbert, "İlk MediWaste sisteminin tasarlanmasında en zor olan husus, plastik atıklardan serbest bırakılabilecek olan uçucu organik bileşenleri engelleyecek kadar soğuk ancak atığın sterilizasyonu için yeterli sıcaklığa ulaştırılmasının sağlanması konusunda ortaya çıkmıştır." demiştir. "Hastane atık akışında bulunabilecek her şeyin numunelerini topladık ve en iyi ısı sıcaklığının tespit edilmesi için farklı plastik bileşenlerin flaş noktaları üzerinde çalışmalar yaptık." Mercy Sağlık Sistemi çalışanları MediWaste ünitesine atık malzemelerinin taşınmasında kapalı el arabaları kullanmaktadır. Her el arabası bir hidrolik kaldırma sistemi ile sistemin besleme hunisine boşaltılmaktadır. Dahili egzoz fanları, kokunun kontrol altında tutulması için MediWaste sistemi içinde ters basınç oluşturmaktadır. Birimin içinde ısıl işlemli paslanmaz çelikten mamul, yakın ara kilitlemeli dört şafttan oluşan bir parçalayıcı birimi bulunmaktadır. Parçalayıcı, atıkların işlemciye gitmeden önce öğütülmesini sağlamaktadır. Elektrikli rezistans ısıtıcıları ile 302¡F'ye ısıtılan hava sabit bıçaklı bir halka üzerinden yüksek hızla işlemci içine enjekte edilmektedir. Yer atığının işlemciye girmesi ile birlikte türbülanslı hava, siklonik bir karıştırma işlevi ve yüksek oranlarda ısı ve kütle transferi sağlayan bir akışkan yatak yaratmaktadır. Boşaltıma kapısının açılmasından önce, atık beş dakika kadar akışkanlı yatak içinde tutulmakta ve hacmin yüzde seksen oranında indirgenmesini sağlayan bir kompaktöre itilmektedir. Laredo hastanesi arındırılmış atığını bir konvansiyonel belediye atık depolama alanına göndermektedir. MediWaste sisteminden çıkan işlenmiş hava, atmosfere bırakılmadan önce üç aşamalı bir filtrasyondan geçmektedir. Önce iki fabrik ön filtre ile büyük partiküller ayrılmakta ve sonrasında yüksek yeterlikte partikül hava filtresi metal çerçeve içinde bulunan bir membran- ile daha küçük partiküller çıkarılmaktadır. Kömür filtreler ile hava akımındaki kokular giderilmektedir. Laredo'daki MediWaste sistemi, saatte 200 libreye kadar işlem yapabilecek kapasitededir ki, bu da günde üretilen 700 ila 800 libre arasındaki atığın arındırılması için fazlasıyla yeterlidir. Herbert, "Halen, saatte 1,000 libre malzeme dezenfekte edilebilecek bir üniteyi geliştirmekteyiz" demiştir. YAKMA İSTEĞİ Yakma alternatiflerinin popülerlik kazanıyor gibi görünmesine rağmen, klinik atıklarının çoğunun dezenfekte edilmesinde ve indirgenmesinde hala yakma kullanılmaktadır. Orlanda, FLA'daki Crawford Equipment and Engineering Co., saatte 20 ila 3,000 libre biyolojik tehlikeli atık işleme kapasitesine sahip tıbbi çöp fırınını tasarlayıp, pazarlamaktadır. Bu birimler, Temiz Hava Kanununun hükümlerinin karşılanmasını sağlamak üzere gaz yıkayıcılarla bağlantılı olacak şekilde tasarlanmaktadır. Crawford Equipment çöp fırınları tipik olarak doğal gaz ateşlidir ancak hali hazırda mevcut veya daha ekonomik olması halinde propan veya akaryakıt da kullanabilmektedir. Çöp fırınlarından her biri, yanmadan kaynaklanan yoğun sıcaklığa dayanacak şekilde refraktör kaplamalıdır. Hastane çalışanları atığı kırmızı torbalar veya plastik kaplar içinde ya el ile ya da hidrolik olarak, ana bölme kapısından yüklemektedir. Çalışanlar kapıyı kapatarak yakma işlemini başlatırlar. Önce, ana bölmeye paralel veya ana bölmenin altında bulunan ikincil bölme içindeki brülörler ateşlenir. Isı sonra, ana bölmenin sıcaklığının artırılması için refraktör malzeme üzerinden yayılır veya böylece artan oranda enerji tasarrufu sağlanır. Ana bölmede asgari 1.800¡F sıcaklık elde edildiğinde, atığın yakılması için bir sensör ana bölmenin brülörünü yakacaktır. Crawford Equipment Şirketi katı ve sıvı atık bertaraf sistemleri müdürü ve kimya mühendisi olan Luis Llorens "1.800¡ sıcaklık patojenlerini öldürüp, tüm organik atıkları oksidize ederek, bunları karbon dioksit ve su haline çevirmektedir" açıklamasını yapmaktadır. "Yanmadan kaynaklanan tüm duman ve kokular ikincil bölmeye aktarılmakta ve 1.800¡ ısı bunları yok edene kadar orada bir veya iki saniye tutulmaktadır." İkinci bölmeden gelen hava asitler ve kurşun, kadmiyum ve civa gibi ağır metallerden arındırılmak üzere, özel bir hava çıkışı üzerinden standart bir kirlilik kontrol sistemine yönlendirilmektedir. Sistem, baca gazları ile etkileşime girerek asit gaz emisyonlarının engellenmesi için su ve kaustik solüsyon gibi bir ayıraç ile püskürtme yapan ıslak gaz yıkayıcılarını kullanmaktadır. İlk hacminin yüzde doksanını aşacak şekilde tıbbi atık hacminin indirgenmesinin yanı sıra, Crawford çöp yakıcılarının ağırlığı da yüzde 95 ila yüzde 97 arasında indirgediği ve bunun da mikro dalga ve buhar otoklav sistemleri tarafında yapılamadığı Llorens tarafından bildirilmektedir. YİNE DE EN İYİ ÇÖZÜM Çöp fırını bölme duvarları tuğla, yalıtım, bir çelik kaplama ve ikinci bir dış çelik kaplamadan oluşmaktadır. Llorens, "Çöp fırınının dış duvarlarının soğuk tutulması için yan duvarların içinde fan ile hava dolaşımı sağlanmaktadır" ifadesinde bulunmuştur. Ek olarak Crawford, çöp fırınının refraktör kaplamalı bacasına bir hava akımının sağlanması için bir fan monte etmiştir. Bu, çöp fırınının daha temiz çalışmasına yardımcı olmakta ve gazların tam olarak yanmasının sağlanması için tutuşma sürelerini artıracak şekilde ikinci bölmede tutulmasını sağlamaktadır. Lorrens, "mikro dalga gibi başka, iyi tıbbi atık arıtma teknolojileri mevcuttur ancak yakma, doğru koşullar altında yine de en iyi seçenektir." demiştir. "Hastanenin seçimi topluluklarına ve ihtiyaçlarına bağlıdır." Örneğin, West Palm Beach, Fa'da bulunan Emekli İşleri Tıp Merkezi atıkları ile birlikte ve federal adli yetkililer tarafından el konan yasadışı uyuşturucu ve silahların işleme tabi tutulması için 1995'ten bu yana bir Crawford çöp fırınını kullanmaktadır. "West Palm Beach'te bulunan V.A. Tıp Merkezinin makina mühendisi ve tesisler yönetim şefi Wally Thompson, "Tüm malzemeleri sessiz ve etkin şekilde imha etmesi ve ön işlemli atığın yüzde 5 ila 10'u arasında ağırlıkta bir kül yaratması ve bunun da katı atık depolama alanlarında kullanılabilmesi nedeniyle Crawford çöp fırınını seçtik." demiştir. Crawford ünitesinin başarısının altında yatan anahtar, gaz yıkayıcısıdır. Saatte 500 libre atık işlem kapasitesine sahip bir çöp fırınının tasarımı konusunda. West palm Beach'deki V.A. temsilcileri Visalia, Calif'ten Emcotek ile birlikte çalışmıştır. Çöp fırınından 1.900 ila 2.100¡F sıcaklıkta çıkan sıcak gazlar Emcotek'in gaz yıkayıcısının ana söndürme tankına girmektedir. Püskürtme nozülleri, gazların yaklaşık olara 200¡F'ye soğutulması ve yakma sırasında üretilen hidroklorik asidin nötrleştirilmesi için su ve sodyum hidroksit püskürtmektedir. Gaz daha sonra püskürtme işleminin tekrarlandığı ikinci bir söndürme tankına girmekte ve böylece gazlar 120¡ ila 140¡F'ye soğutulmakta ve asitler daha fazla sodyum hidroksit ile tamponlanmaktadır. ASİT ATIĞIN NÖTRLEŞTİRİLMESİ Boru tesisat sistemi, bir programlanabilir lojik kontrolörüne (PLC) bağlı pH sondalarını içermektedir. PLC, asitli atıkların nötrleştirilmesi için gerekli olan sodyum hidroksit miktarını enjekte eden iki artı aktarma pompasını kontrol etmektedir. Söndürülmüş gazlar, radyal bir su perdesinin yaratılması için dönen bir disk merkezine bir dişli kutusu tarafından suyun pompalandığı rotari bir atomizör odasına girmektedir. Bu perde, partikülleri beher kuru standart kübik foot havayı yaklaşık 0.015 gram veya daha iyi bir değere indirgeyen, yüksek enerji ıslak gaz yıkayıcı işlevini görmektedir. Gaz akımının bacadan dışarıya bırakılmasından önce, çeşitli ağır metalleri ve partiküllü maddeleri taşıyabilecek olan fazla su damlaları bir buğu önleyici filtreler dizisi ile arındırılmaktadır. Emcotek gaz yıkayıcısı gaz akımından asitler, ağır metaller, dioksin ve çeşitli organik bileşenleri yüzde 95 ila 99 oranında arındırmaktadır. Gaz yıkayıcısının performansı tahliye bacası içinde bulunan çeşitli numunelendirme sondaları ile kontrol edilmektedir. Palm Beach Bölgesi'ndeki emisyon standartları nedeniyle V.A., ağır metallerin arındırılmasının optimize edilmesi için rotari atomizörü besleyen suyun sıcaklığını 80 veya 85¡F'ye indirgemek üzere bir titanyum ısı eşanjörünün eklenmesini Emcotek'ten istemiştir. Çevre şartnamelerine uygun birçok çöp fırınında olduğu üzere, West Palm Beach tesisi estetik hususlarını da dikkate almıştır. Thompson, "Ayrıca, zararsız ancak çirkin bir görünüme neden olan tüysü bulutun da ortadan kaldırılması için, soğuk gaz akımını yeniden ısıtmak üzere gaz yıkayıcı bacasına Emcotek tarafından bir titanyum buhar bobini ilave edilmesini sağladık." demiştir. Kaynak: Gen Bilim

http://www.biyologlar.com/tibbi-atiklara-cozum

Antioksidan Maddeler Nelerdir

Dünya nüfusunun hızlı artışı, insanların hayat standartlarını yükseltme eğilimleri ve hızlı sanayileşme, hazır gıda maddelerine olan talebi araştırmış ve bunun sonucunda gıda maddelerinin üretimi bir sanayi kolu haline gelmiştir. Böylece, işlenmiş gıda maddeleri son derece çeşitlenmiş ve üretimde kullanılan gıda katkı maddelerinin sayıları da büyük bir hızla artmıştır. Bu artışta, üretim tekniklerinin gelişmesi, tüketici beğenisisin çeşitlilik kazanması, kayıpların azaltılması, dağıtım kolaylığı ve değişik formüllü yeni gıdaların üretimi gibi bir çok faktör etkili olmuştur (29). Bir çok gıdada ürününü oluşturan bileşenler ile havanın oksijeni arasında kendi­liğinden ortaya çıkan ve "otoksidasyon" adı verilen tepkimeler oluşur. Her zaman, az ya da çok hissedilebilir kalite düşmelerine neden olan bu tür tepkimeler gıda endüstrisi açısından istenmeyen olaylardır. Burada sözü edilen kalite düşmesi renk, koku ve tatda meydana gelen değişmeler ile bazı besin ögelerindeki parçalanmalar ve hatta toksik bileşik oluşması biçiminde ortaya çıkmaktadır. Yağ ve yağlı gıdalar­daki otoksidasyon olayı, hem beslenme fizyolojisi açısından hem de teknolojik-eko­nomik açıdan büyük önem taşımaktadır. Otoksidasyonun fiziksel ve teknolojik yön­temlerle önlenemediği durumlarda antioksidanlar kullanılmaktadır (20). Antioksidanlar, gıdalarda oksidatif bozulmayı önleyen veya geciktiren bileşikler olarak tanımlanmaktadırlar. Bu bileşikler oksidatif ve otooksidatif işlemlerin başlangıcında etki göstererek oksidasyonu ve buna bağlı olarak oluşan istenmeyen reaksiyon ürünlerinin oluşumunu engelleyebilmektedirler. Geniş ifadeyle, antioksidanlar oksijen ile reaksiyona girerek gıdalar içindeki olumsuz etkilerini engelleyen maddeler olarak tanımlanabilirler. Uluslararası Gıda Kodeks Komisyonu (CAC)'nin tanımında ise antioksidanlar "gıdada yağın acılaşması ve renk değişimleri gibi oksidasyon reaksiyonları sonucunda oluşan bozulmaları önleyerek raf ömrünü uzatan maddeler" olarak ifade edilmektedirler. Pek çok gıda maddesinin bozulmasının önemli bir kaynağının oksijen olduğu bilinmektedir (9). İstenilmeyen lezzet ve koku oluşumlarına neden olan oksidatif acılaşma reaksiyonu nem, ısı, ışık, metaller, metal içeren bileşikler, bir kısım pigmentler, doymamışlık derecesi ve enzimler varlığı sonucu hızlanmaktadır (7). Gıdalara uygulanan hazırlama, paketleme ve soğutma işlemleri acılaşmayı geciktirmekte ancak bunu engelleyememektedir. Antioksidanlar, gıdalara oksidasyonun başlangıcından önce ilave edildiklerinde reaksiyonu önleyebilmekte veya azaltabilmektedirler (9). Oksidasyonla bozulma sonucu meydana gelen değişmeleri şu şekilde sıralayabiliriz (7,24); a. Katı ve sıvı yağlar ile yağ içeren gıdalarda acımsı (ronsit) tat ve aroma oluşumu b. Pigmentlerde renk açılması c. Toksik oksidasyon ürünlerinin oluşumu d. Ürünlerde lezzet kaybı ve bozuklukları e. Tekstürde değişmeler f. Vitaminler (A, D ve E) esansiyel yağ asitlerinin (özellikle linoleik asit) zarar görmesinden dolayı besin değerinin azalması. Antioksidan grubu katkı maddeleri, gıda sanayiinde bitkisel ve hayvansal yağ içeren maddelerin üretimi, depolanması, taşınması ve pazarlanması sırasında mey­dana gelecek otooksidasyondan kaynaklanan zararları önlemede en önemli katkı mad­deleridir (7,20,29). Antioksidanlar, diğer stabilizörler gibi düşük kaliteli gıda maddesinin kalitesini arttırmaz ve gıdalara herhangi bir yabancı tat ve koku da vermezler. Ancak bu madde­ler, iyi kalitede ham madde, uygun bir imalat tekniği, elverişli ambalajlama ve depola­ma yöntemleri ile birlikte kullanıldığında ürünün kalitesini arttırırlar (20,24). Yağlarda ve yağ içeren gıdalarda kullanılan antioksidanlarda bulunması gereken özellikler aşağıdaki şekilde özetlenebilmektedir (7,9,29): - Gıdalarda kullanılan dozlarda toksik etkileri bulunmamalıdır. - Düşük konsantrasyonlarda etkili olabilmelidir. - Kolaylıkla temin edilebilmelidir. - Kızartma gibi ısıl işlemlerde etkisini kaybetmemelidir. - Gıdada istenilmeyen lezzet ve renk değişilerine neden olmamalıdır. - Maliyeti düşük olmalıdır. Bununla birlikte antioksidanların bozulmaya, bozulmaya başlayan veya bozulmuş olan bir yağın lezzetini geliştiremeyecekleri ve hidroliz veya mikrobiyal yollarla oluşabilecek bozulmayı engelleyemedikleri de ifade edilmelidir. BHA gibi bazı fenolik antioksidanların antimikrobiyal etkilerin bulunduğu ve küflere karşı etkili oldukları belirtilmektedir. Spesifik bu uygulama için en uygun antioksidan seçiminde dikkat edilecek hususları şu şekilde sıralayabiliriz (9,29). - Antioksidan katılacak gıdanın tipi (hayvansal yada bitkisel yağlar) - Antioksidanın katıldığı yağın kullanıldığı gıdada etkisini gösterebilmesi. - Antioksidanın çözünürlüğü veya dağılımı. - Renk bozma eğilimi - Gıdanın PH’sı - Gıdaya uygulanacak işlemin tipi (kızartma, fırında pişirme, püskürmeli kurutma, ektrüzyon gibi) - Lezzetin nötral olması 10.01. Gıdalarda Oksidasyon Gıdaların yapısını oluşturan 3 temel öğe protein, yağ ve karbonhidratlardır. Vitamin ve mineraller bu kapsamın dışındadır. Bunların tümü gıdada bulunan su ile bütünleşmiş durumdalardır. Bu konu kapsamındaki en önemli kusur yağ ve yağlı gıdalardaki oksidatif bozulma sonucu meydana gelen kötü tat ve kokulardır. Bunlar gıdalarda bulunan temel besin öğelerinin her birinde farklı belirtilerle kendilerini göstermektedirler (7,20,29). 10.01.01. Karbonhidratların Bozulma Tipleri Gıdalarda yer alan karbonhidratların oksidasyonu, renk değişikliğine ve tat bozukluğuna yol açmaktadır. Rengin bozulması olayı genellikle kahverengi, gölgeli, gri ve sarı rengin teşekkülü ile kendini göstermektedir. Bu bozulma olayında iki tip tepkime gelişmektedir. Bunlardan birincisi, "Maillard" reaksiyonudur. Bir esmerleşme olayı olarak da isimlendirilebilen bu tep­kime genellikle karbonhidratlar ile amino asitler arasında ve/veya çeşitli azotlu bile­şenler ile organik asit zincirleri arasında oluşmaktadır. Daha çok büyük moleküllü karbonhidrat içeren meyve ve sebzeler ile su ürünlerinde görülen bir tepkimedir. Maillard reaksiyonunun yarattığı olumsuz etkiler ancak askorbik asit, sitrik asit veya diğer organik asitlerle ortadan kaldırılabilmektedir (9,20). Diğer bir çeşit karbonhidrat oksidasyonu ise peroksidaz ve katalaz gibi değişik enzimlerin etkisi ile oluşmaktadır. Bu tip kararma reaksiyonları sonucunda istenilmeyen lezzet değişimi ve koku oluşmaktadır. Katkı maddeleri kullanılmasına gerek bulunmayan bu tip reaksiyonlar enzimleri inaktif hale getirmek için yapılan ısı uygulaması ile önlenebilmektedir (9,29) Karbonhidratlı gıda maddelerinde görülen bir başka oksidasyon şekli de renk bozulması halinde belirmektedir. Bu olay gıdalarda yer alan doğal pigmentlerin oksidasyonu ile meydana gelir. Bu pigmentlerin en önemlisi karotenoid ve benzerleridir. Doğal pigmentlerin oksidasyonu antioksidan kullanımı ile engellenebilmektedir. Ancak su miktarı fazla olan gıdalarda bulunan karoten ile yağda çözünen ansioksidanların etkileşimini sağlamak önemli bir sorun oluşturmaktadır. Pigment oksidasyonu yüksek sıcaklık, metaller ve mikrobiyolojik yan ürünlerle hızlanmaktadır. Bu tip oksidasyon reaksiyonlarını azaltmak metallerin ve mikrobiyolojik katalizörlerin şelatlanması veya uzaklaştırılması ile mümkün olabilmektedir (7,29). 10.01.02. Proteinlerin Bozulma Tipleri Proteinlerin oksidasyonu gıda maddesinde kötü koku ve tat şeklinde ilk anda kendini göstermeyebilir. Proteinler proteolitik enzimler tarafından parçalandıkları gibi ayrıca ısıtma ve hidrolitik reaksi­yonlarla da denatüre olurlar. Pigmentler normal olarak proteinlerle bir arada bulunur­lar. Bu grup pigmentlere "heme pigment" denilmektedir (29). Proteinlerde bulunan hem pigmentleri hızlı bir şekilde okside olarak, renk değiştirmektedirler. Bu aşamada pigmentlerin renk degradasyonunu antioksidanlar da dahil olmak üzere herhangi bir katkı maddesi engelleyememektedir. Bu nedenle hemoglobin içeren gıdalarda rengi kontrol edebilmek amacı ile belirli gazlara geçirgen olan ambalaj maddeleri kullanılmaktadır (9). 10.01.03. Yağların Bozulma Tipleri Doymuş ve doymamış yağ asitleri ve bunların esterleri, kimyasal oksidasyon maddeleri (nitrik asit, kromik asit, ozon, potasyumpermanganat ve hidrojen peroksit) tarafından okside edilirler. Otooksidasyon (atmosferik oksidasyon) imalat ve depolama koşullarında keton ve aldehitlerin oluşturduğu istenmeyen tat ve kokuyu geliştirmektedir (29). Herhangi bir nedenle meydana gelen oksidasyon bazı metal iyonları eşliğinde daha da hız kazandığından sinerjistlerin de katkı maddesi olarak zincirde yer alması zorunlu olmuştur. İmalat sırasında gıdaların temas ettiği metaller oksidasyon yolu ile meydana gelen tat ve koku bozukluklarını daha hissedilir hale getirmektedir. Özellikle demir, bakır ve benzeri metaller bu olaya neden olmuşlardır. Burada katalitik bir rol oynayan metallere karşı engelleyici olarak fosforik asit, sitrik asit, askorbik asit gibi maddeler kullanıldığı gibi paslanmaz çelik malzemelerin gıda sanayinde olumsuz etkilerinde sorunu hemen hemen ortadan kaldırmıştır (20,29). Yağ bozulmaları 4 gruba ayrılır: Hidroliz: Serbest yağ asitleri ve gliserol oluşumu sonucunda ortaya çıkmaktadır. Tersinir nitelikte olan bu asitler yüksek sıcaklık ve lipolitik enzimler ile katalizlene bilmektedir. Normal olarak kısa zincirli yağ asidi içeren trigliseridler (6-12 C atomu) hidroliz sırasında lezzet kayıplarına uğrarlar. Bu durum genellikle patates gibi yüksek su içeriğine sahip gıdaların kızartılmaları sırasındaki yüksek sıcaklıklardan oluşmaktadır. Hidroliz sonucunda oluşan değişimler; kızartma sırasında köpürme, oluşan serbest yağ asitlerine bağlı olarak gıda işleme ekipmanlarının aşınması ve serbest yağ asitlerine bağlı olarak oluşan acı ve sabunumsu lezzet, olarak ifade edilmektedir (9). Lezzet Dönmesi: Bu tür tat ve koku bozulması sebze, balık ve diğer yüksek derecede doymamış yağ içeren gıdalarda görülmektedir. Meydana gelen tat ve koku bozukluğunun nedeni linoleik tipteki asit oksidosyonu ürünüdür (7). Acılık: Gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir terimdir ve yağlarda acılaşma doymamış yağ asitlerinin otooksidasyonu sonucunda oluşan uçucu bileşiklerin istenilmeyen lezzet değişimlerine ve kayıplarına neden olmaları ile ortaya çıkmaktadır (9). Polimeriıasyon: Polimerizasyon, doymamış yağların iki karbon atomu (C = C) arasındaki zincirin kopması durumudur. Bir başka şekliyle, iki yağ asiti zincir arasındaki doymamış kısma oksijenin bağlanmasıdır. Her iki şekildeki polimerler sıklık yapıdadır (7). Antioksidanlar, acılık ve polimerizasyonu engellemekte etkili olabilmekte, ancak hidroliz ve lezzet dönmesine karşı etkili olamamaktadır. Buniarm engellenmesi ancak yüksek kalitede ingrediyentler ve işleme tekniklerinin kullanımı ile mümkün olabilmektedir (9). 10.02. Gıda Sanayinde Kullanılan Antioksidanlar 10.02.01. Serbest Radikaller ile Kompleks Oluşturanlar Bu tip antioksidanlar fenolik yapılarından veya moleküler yapılarındaki fenolik konfigürüsyondan dolayı fenolik hidroksit guruplarından hidrojen verip, başlangıçtaki serbest yağ asidi radikal oluşumunu engelleyici oksidasyonu inhibe ederler. Bu şekilde etki gösteren antioksidanların en yaygın kullanılanları bütillendirilmiş hidroksianisol (BHA), bütillendirilmiş hidroksitoluen (BHT) propil gallat (PG) tersiyel bütil hidrokinon (TBHQ) nordihidroguayenetasidi (NDGA) ve tokoferollerdir (29).  

http://www.biyologlar.com/antioksidan-maddeler-nelerdir

MİKROBİYAL LİÇİNG

Mikroorganizmalar mineral kaynaklarının oluşması ve çözülmesinde önemli rol oynar. Mineral aranması ve zenginleştirilmesinde biyoteknolojik yöntemlerin kullanılması popüler hale gelmiştir. Mikrobiyal liçing; mikroorganizmalar yaratımıyla maden cevherlerinden metallerin kazanılması işlemidir. Düşük kaliteli cevherlerden metallerin geri kazanımın da kullanılan kimyasal metodlar ekonomik olmamaktadır. Dünya genelinde yüksek oranlarda bulunan düşük kaliteli, bakır cevherlerinin göreneksel kimyasal metodlarla elde edilmesi zor ve pahalı olduğundan, bunların eldesinde mikrobiyal liçing kullanılır. Son yıllarda geliştirilen mikrobiyal liçing yöntemleri metalik hammaddeler için çok önemlidir. Klasik yöntemler ile çözünürleştirilmeyen veya parçalanamayan fakir cevherler ve endüstri atıkları mikoorganizmalar ile ekonomik biçimde geri kazanılmaktadır. Bakterilerin yaptığı iş suda çözünmeyen filizleri suda çözünür hale getirmektir. Bakteriyal liçing daha çok uranyum ve bakır kazanımın da kullanılır. Dünya yüzeyinde kayda değer ölçülerde bulunan Ni, Zn, Cd, ve Co eldeleri içinde bir dizi liçing yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntem bir asidik su içiren bir maden yatağına boru hattı döşeme sırasında meydana gelen bir patlama sonucu ortaya çıkmış ve geliştirmeler sonucunda düşük dereceli maden cevherlerinin geri kazanımı sağlanmıştır. LİÇİNGDE KULLANILAN ORGANİZMALAR Mikrobiyal liçingde kullanılan en yaygın 2 tane bakteri Thiobacillus thiooxidans ve Thiobacillus ferrooxidans’tır. Ayrıca Thiobacillus concretivoru, Thiobacillus concretivorus, Pseudomonas fluorescens, P. putida, Achromobacter, Bacillus licheniformis, B. Cereus, B. luteus, B. polymyxa, B. megaterium ve birçok termofilik bakterilerden Thiobacillus thermophilica, Thermothrix thioparus, Thiobacillus TH1, ve Sulfolobus acidocaldarius kullanılmaktadır. Heterotrafik mikroorganizmaların kullanımı gelişmektedir. Termofilik bakterilerin liçing uygulamalarını hızlandırmasının en büyük etmeni hızlı gelişim oranının varolmasıdır. MİKROBİYAL LİÇİNG KİMYASI Thiobacillus ferrooxidans çok pahalı çalışmayı gerektiren bir bakteridir. Bu bakteri mezofil, spor oluşturmaz, hareketli Gr(-), çubuk şeklinde olup C,5-C,8 m X 1,0-2,0 m boyutlarındadır. Ototrofik aerap olup C ihtiyacını havadaki CO2’in fixasyonundan sağlar. Enerji kaynağı olarak ise Fe2+  Fe3+’ya oksidasyonunudan veya elementel kükürt veya indirgenmiş kükürt bileşiklerinden sağlar. En yaygın kullanılan mikrobiyal liçing proseslerinin amacı az çözünen veya çözünmeyen metal bileşiklerini metal sülfatlar haline getirip çözünürleştirmektir. Bunun için 2 şekilde uygulama çeşidi varadır: Direkt ve indirekt mikrobiyal liçing. 1. Direkt Mikrobiyal Liçing: 4 FeSO4 + 2H2 SO4 + O2  2Fe2(SO4)3 + 2H2O [1] 2S0 + 3O2 + 2H2O  2H2SO4 [2] 2FeS2 + 7O2 + 2H2O  2FeSO4 + 2H2SO4 [3] Çözünmez haldeki sülfürün sülfirik aside aksidasyonu, sülfürle direkt kontak halindeki T.ferroxidans sayesinde gerçekleştirilir. T. ferooxidans tarafından gerçekleştirilen [3] nolu reaksiyon direkt mikrobiyal liçing: göstermektedir. Demir cevherinin yanında bakır, kurşun, nikel, kobalt, molibden ve çinko cevherleride T.ferroxidans sayesinde oksitlenebilirler. MeS + 2O2  Me SO4 2. İndirekt Mikrobiyal Liçing İndirekt liçingde, mikoorganizmalar liçing reaktifini üretir veya rejenere ederler. Örneğin metal sülfür cevherleri mikrobiyal bir etki olmaksızın Fe3+ iyonları tarafından oksitlenip liçing gerçekleştirilebilir. MeS + Fe2 (SO4) MeSO4+S0 Reaksiyonda indirgenen demirin tekrar Fe3+ haline dönüştürülmesi T.ferroxydans tarafından sağlanır. Bakteri bu prosese doğrudan karışmayıp bir katolitik fonksiyon görür. Bakteriyel oksidasyon kimyasal oksidasyondan yaklaşık 1 milyon kat hızlıdır. [2] nolu reaksiyonun oksitlenmesi T.thiooydans tarafından çok daha hızlı oksitlenirler. Bu tepkimeden de anlaşılacağı üzere sülfirik asit oluşumu katalizlediğinden, liçing için asidik koşulların sağlanması önemlidir. Bakteri Aktivitesine Etki Eden Etmenler 1. Besi Ortamı Besi ortamının kimyasal ve minerolojik bileşimi çok önemlidir. Liçing koşulları ve bakteriyel büyüme koşulları çakışıyorsa maksimum metal verimine ulaşır. Enerji veren demir ve kükürt bileşiklerinden başka magnezyum ve amonyum tuzları, fosfatlar ve sülfatlar esansiyel mineral bileşenleridir. Anorganik bileşiklerin bazıları liçing çözeltisinde bulunur. Eğer ortamda yeterli değillerse bir miktar katılırlar. Pirit(FeS2) ilave edilirse indirekt liçing hızlanır. Çok yüksek konsantrasyonda Fe3+ varlığı kompetitif bir inhibisyona neden olur. Tiyobasiller besi ortamı için problemlidir. Mikrobiyal liçingden maksimum verim elde etmek için liçing sırasında O2 transportu yeterli hızla sağlanmalı ve bu transportu etkileyen faktörlere dikkat edilmelidir. 2. pH ve Redoks Potansiyeli Optimum büyüme koşullarındaki pH’nın liçing çalışma koşullarına uyması idealdir. En uygun pH 2-2.5 arasıdır, kükürt ve Fe2+ oksidasyonu da bu pH lara uygundur Eğer pH 2’nin altına inerse T. ferroxydans aktivitesi düşer. Aerobik bir bakteri olduğu için T.ferroxydans pozitif bir redoks potansiyeline ihtiyaç duyar. Redoks potansiyeli logaritmik büyüme fazı sonuna doğru 600 mV a ulaşır. 3. Sıcaklık Fe+2 ve kükürdün mikrobiyal oksidasyonu için optimum sıcaklık 28-35oC arasıdır. T.ferrooxydans’ın büyümesi için de bu sıcaklık aralığı uygundur. Daha düşük sıcaklıkta büyüme yavaşlar, daha yüksek sıcaklıklarda ise termofil bakteriler kullanılır. 4. Liçing Materyalinin Kimyasal ve Mineralojisi Materyal yüksek oranda karbonat içerirse pH artar ve dolayısı ile liçing aktivitesi düşer ve giderek durur. Bunu engellemek için ortama asit ilavesi gereklidir. Mineral bileşimi büyüme ortamının ihtiyacını tam olarak karşılayamaz bazı mineraller dışarıdan ilave edilir. 5. Substrat Konsantrasyonu ve Partikül Büyüklüğü Liçing hızı liçing edilecek substratın yüzey büyüklüğü ile orantılıdır. Partikül boyutu ne kadar küçük ise toplam partikül yüzey o derece yüksektir, spesifik partikül yüzeyi artar, böylece liçing verimi de artar. Bu bilgiler kükürtlü cevherler için geçerli olup düşük tenörlü cevherleri kapsamaz. Substrat konsantrasyonunu artırarak da partikül toplam yüzeyi büyütülebilir. Bu durumda paktikül kütlesi de artar. Fakat substrat konsantrasyonunun artırılması belirli bileşiklerin konsantrasyonlarının artmasına neden olur ki bunların bazılar tiyobasillerin üremesi için toksik etki veya inhibisyon gösterebilir. Pratikte her liçing denemesi için partikül büyüklüğünün ve substrat konsantrasyonunun optimize edilmesi gerekir. 6. Yüzey Aktif Maddeler ve Ekstrasksiyon Maddeleri Eskiden bu maddelerin ilavesinin liçingi hızlandırdığına yani tiyobasillerin üremesini artırdığına inanılırdı. Fakat 1975 ten sonra yapılan çalışmalarda bunun tamamen yanlış olduğu tesbit edilmiştir. Yüzey gerilimi çok düşeceği için O2 kütle transferi çok yavaşlar. Bunun sonucunda bakteriyel gelişme sürekli olarak inhibe olur. Benzer bir etki ekstraksiyonda kullanılan organik çözgenler için de geçerlidir. Organik fazdan metal iyonunun geri alınması yeniden sulu faza çekme şeklinde olur. Eğer bakteriyel liçing ve çözgen ekstaksiyonu birlikte uygulanır ise problem çıkabilir. En önemli problem organik çözgen fazının tam olarak ortamdan ayrılmamasıdır. Sulu fazdan kalan organik çözgen bakterinin büyümesini inhibe eder. 7. Ağır Metaller Birçok ağır metal iyonu çok düşük konsantrasonlardan bile toksik etki gösterebilir. Tiyobasiller ağır metallere çok toleranslıdır. Bununla birlikte bu etkilerin daha önceden bilinmesi gerekir. 8. Işık Tiyobasiller ışığa çok duyarlıdır. Özellikle UV ve görünür ışığın ultraviyoleye yakın bölgesi tiyobasillere çok etkilidir. Mikrobiyal Liçing Prosesleri Optimumu liçing koşulları sadece laboratuar koşulları için tespit edilmiştir. Liçing koşullarının optimizasyonu pilot tesislerde tespit edilir ve daha sonra endüstriyel boyutta uygulanır. Optimizasyon da kullanılan parametreler; - O2 ve CO2 temini - Materyalin nem oranı - pH gradienti - Sıcaklık gradienti - Fe3+ tuzu çöktürmeleri - Partikül büyüklüğü - Partikül parçalanması ve partikül göçü - Geçirgen olmayan tabakaların oluşup, oluşmadığı. Mikrobiyal liçingin teknik uygulamalarının esas işlem sırası şöyle gerçekleşir; 1- Cevherlerin öğütülmesi 2- Cevherlerin bakteri süspansiyonu ile uygun şekilde sulandırılması 3- Sıvının biriktirilmesi 4- Çözünmüş metalin extraksiyonu NOT: Mikrobiyal liçing sonucu oluşan atık sular boş arazilere boşaltılmamalıdır. Mikrobiyal liçing uygulandığı yüze şekillerine göre 3’e ayrılır a) Meyilli yüzeyde liçing b. Kümesel yüzeyde liçing c. İn-situ liçing Mikrobiyal Liçingin Teknik Uygulamaları 1. Bakır Cevherinin Biyoliçingi Günümüzde dünya bakır üretiminin yaklaşık %10’u bakteriyel düşük kalite cevherlerin bakteriyel liçingi ile gerçekleştirilir. Bütün bakır işleticileri bir entegre yığma-boşaltma veya onların maden çıkarma veya porsesleme aktivitesini artıran in-situ liçing porseslerini uygular. En önemli bakır cevherlerinden biri olan kalkosit aşağıdaki denkleme göre bakteri tarafından çözünürleştirilir. Cu2S + 5/2 O2 +H2SO4 Bakteri 2CuSO4 + H2O Bu denklem iki basamakta gerçekleşir. a) Cu2S + ½ O2 + H2SO4 bakteri CuS + CuSO4 + H2O b) CuS + 2O2 bakteri CuSO4 Diğer bakır sülfür cevherleri bornit (Cu5FeS4), kubanit (CuFe2S3) ve kalkopirit (CuFeS2), enargit (Cu3AsS4) ve kovellittir (CuS). 2.Uranyum Cevherlerinin Biyoliçingi Mikrobiyal uranyum liçingi daha çok terk edilmiş uranyum ocaklarında uygulanır. Endüstriyel olarak bakteriyel liçing prosesleri ile cevherlerden uranyum ekstrakte edilir. Ekstraksiyonun kimyası çözünmeyen dört değerlilikli uranyum oksitlenerek çözünen altı değerlikli durumuna değişimi ile ifade edilir. UO2 + Fe2 (SO4)3+2H2SO4 U4[UO2(SO4)3] + 2 FeSO4 FeSO4 daha önce belirtildiği gibi bakteriyel oksidasyon ile Fe2(SO4)3 a dönüştürülür. SONUÇ Mikrobiyal liçing düşük kalitedeki cevherlerden metal kazanımın da kullanılan ve klasik yöntemlere göre ekonomik olan bir uygulama çeşididir. Bu yöntemle özellikle altın, gümüş gibi pahalı ve uranyum gibi stratejik elementlerin eldesinde büyük önem taşımaktadır. Bakır ve uranyum eldesinde özellikle in-situ liçing yöntemi uygulanmaktadır. Endüstriyel olarak Çinko, Nikel Cobalt ve Molibden üretimi için mikrobiyal liçing uygulamalarının yaygınlaştırılacağı kesin gibi gözükmektedir. Ayrıca mikrobiyal liçingle atıklardan metallerin geri kazanımı için alternatifsiz bir yöntemdir. Mikrobiyal liçing tesisleri maden yataklarının yanına kurulmalıdır. Böylece transport masrafları indirgenmiş olur. Mikrobiyal yöntem klasik yöntemlerden daha ekonomiktir. Detaylı teknik bilgi gerektirmez, ayrıca yüksek teknolojiye gerek yoktur. Bu nedenlerden dolayı yer altı kaynakları bakımından zengin ve gelişmekte olan ülkeler için çok iyi bir yöntemdir.

http://www.biyologlar.com/mikrobiyal-licing

Mikroskop tipleri, patolojide kullanım alanları

Mikroskop tipleri, patolojide kullanım alanları

Mikroskop (16. yy) Lensler ve büyüteçler, Antik Yunan uygarlığında bile biliniyormuş. Ancak onlar bu lensleri yapmayı değil, sadece ortası kenarlarından daha geniş kristallerin etkilerini biliyormuş.

http://www.biyologlar.com/mikroskop-tipleri-patolojide-kullanim-alanlari

MİKROBİYAL LİÇİNG NEDİR

Mikroorganizmalar mineral kaynaklarının oluşması ve çözülmesinde önemli rol oynar. Mineral aranması ve zenginleştirilmesinde biyoteknolojik yöntemlerin kullanılması popüler hale gelmiştir. Mikrobiyal liçing; mikroorganizmalar yaratımıyla maden cevherlerinden metallerin kazanılması işlemidir. Düşük kaliteli cevherlerden metallerin geri kazanımın da kullanılan kimyasal metodlar ekonomik olmamaktadır. Dünya genelinde yüksek oranlarda bulunan düşük kaliteli, bakır cevherlerinin göreneksel kimyasal metodlarla elde edilmesi zor ve pahalı olduğundan, bunların eldesinde mikrobiyal liçing kullanılır. Son yıllarda geliştirilen mikrobiyal liçing yöntemleri metalik hammaddeler için çok önemlidir. Klasik yöntemler ile çözünürleştirilmeyen veya parçalanamayan fakir cevherler ve endüstri atıkları mikoorganizmalar ile ekonomik biçimde geri kazanılmaktadır. Bakterilerin yaptığı iş suda çözünmeyen filizleri suda çözünür hale getirmektir. Bakteriyal liçing daha çok uranyum ve bakır kazanımın da kullanılır. Dünya yüzeyinde kayda değer ölçülerde bulunan Ni, Zn, Cd, ve Co eldeleri içinde bir dizi liçing yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntem bir asidik su içiren bir maden yatağına boru hattı döşeme sırasında meydana gelen bir patlama sonucu ortaya çıkmış ve geliştirmeler sonucunda düşük dereceli maden cevherlerinin geri kazanımı sağlanmıştır. LİÇİNGDE KULLANILAN ORGANİZMALAR Mikrobiyal liçingde kullanılan en yaygın 2 tane bakteri Thiobacillus thiooxidans ve Thiobacillus ferrooxidans’tır. Ayrıca Thiobacillus concretivoru, Thiobacillus concretivorus, Pseudomonas fluorescens, P. putida, Achromobacter, Bacillus licheniformis, B. Cereus, B. luteus, B. polymyxa, B. megaterium ve birçok termofilik bakterilerden Thiobacillus thermophilica, Thermothrix thioparus, Thiobacillus TH1, ve Sulfolobus acidocaldarius kullanılmaktadır. Heterotrafik mikroorganizmaların kullanımı gelişmektedir. Termofilik bakterilerin liçing uygulamalarını hızlandırmasının en büyük etmeni hızlı gelişim oranının varolmasıdır. MİKROBİYAL LİÇİNG KİMYASI Thiobacillus ferrooxidans çok pahalı çalışmayı gerektiren bir bakteridir. Bu bakteri mezofil, spor oluşturmaz, hareketli Gr(-), çubuk şeklinde olup C,5-C,8 m X 1,0-2,0 m boyutlarındadır. Ototrofik aerap olup C ihtiyacını havadaki CO2’in fixasyonundan sağlar. Enerji kaynağı olarak ise Fe2+  Fe3+’ya oksidasyonunudan veya elementel kükürt veya indirgenmiş kükürt bileşiklerinden sağlar. En yaygın kullanılan mikrobiyal liçing proseslerinin amacı az çözünen veya çözünmeyen metal bileşiklerini metal sülfatlar haline getirip çözünürleştirmektir. Bunun için 2 şekilde uygulama çeşidi varadır: Direkt ve indirekt mikrobiyal liçing. 1. Direkt Mikrobiyal Liçing: 4 FeSO4 + 2H2 SO4 + O2  2Fe2(SO4)3 + 2H2O [1] 2S0 + 3O2 + 2H2O  2H2SO4 [2] 2FeS2 + 7O2 + 2H2O  2FeSO4 + 2H2SO4 [3] Çözünmez haldeki sülfürün sülfirik aside aksidasyonu, sülfürle direkt kontak halindeki T.ferroxidans sayesinde gerçekleştirilir. T. ferooxidans tarafından gerçekleştirilen [3] nolu reaksiyon direkt mikrobiyal liçing: göstermektedir. Demir cevherinin yanında bakır, kurşun, nikel, kobalt, molibden ve çinko cevherleride T.ferroxidans sayesinde oksitlenebilirler. MeS + 2O2  Me SO4 2. İndirekt Mikrobiyal Liçing İndirekt liçingde, mikoorganizmalar liçing reaktifini üretir veya rejenere ederler. Örneğin metal sülfür cevherleri mikrobiyal bir etki olmaksızın Fe3+ iyonları tarafından oksitlenip liçing gerçekleştirilebilir. MeS + Fe2 (SO4) MeSO4+S0 Reaksiyonda indirgenen demirin tekrar Fe3+ haline dönüştürülmesi T.ferroxydans tarafından sağlanır. Bakteri bu prosese doğrudan karışmayıp bir katolitik fonksiyon görür. Bakteriyel oksidasyon kimyasal oksidasyondan yaklaşık 1 milyon kat hızlıdır. [2] nolu reaksiyonun oksitlenmesi T.thiooydans tarafından çok daha hızlı oksitlenirler. Bu tepkimeden de anlaşılacağı üzere sülfirik asit oluşumu katalizlediğinden, liçing için asidik koşulların sağlanması önemlidir. Bakteri Aktivitesine Etki Eden Etmenler 1. Besi Ortamı Besi ortamının kimyasal ve minerolojik bileşimi çok önemlidir. Liçing koşulları ve bakteriyel büyüme koşulları çakışıyorsa maksimum metal verimine ulaşır. Enerji veren demir ve kükürt bileşiklerinden başka magnezyum ve amonyum tuzları, fosfatlar ve sülfatlar esansiyel mineral bileşenleridir. Anorganik bileşiklerin bazıları liçing çözeltisinde bulunur. Eğer ortamda yeterli değillerse bir miktar katılırlar. Pirit(FeS2) ilave edilirse indirekt liçing hızlanır. Çok yüksek konsantrasyonda Fe3+ varlığı kompetitif bir inhibisyona neden olur. Tiyobasiller besi ortamı için problemlidir. Mikrobiyal liçingden maksimum verim elde etmek için liçing sırasında O2 transportu yeterli hızla sağlanmalı ve bu transportu etkileyen faktörlere dikkat edilmelidir. 2. pH ve Redoks Potansiyeli Optimum büyüme koşullarındaki pH’nın liçing çalışma koşullarına uyması idealdir. En uygun pH 2-2.5 arasıdır, kükürt ve Fe2+ oksidasyonu da bu pH lara uygundur Eğer pH 2’nin altına inerse T. ferroxydans aktivitesi düşer. Aerobik bir bakteri olduğu için T.ferroxydans pozitif bir redoks potansiyeline ihtiyaç duyar. Redoks potansiyeli logaritmik büyüme fazı sonuna doğru 600 mV a ulaşır. 3. Sıcaklık Fe+2 ve kükürdün mikrobiyal oksidasyonu için optimum sıcaklık 28-35oC arasıdır. T.ferrooxydans’ın büyümesi için de bu sıcaklık aralığı uygundur. Daha düşük sıcaklıkta büyüme yavaşlar, daha yüksek sıcaklıklarda ise termofil bakteriler kullanılır. 4. Liçing Materyalinin Kimyasal ve Mineralojisi Materyal yüksek oranda karbonat içerirse pH artar ve dolayısı ile liçing aktivitesi düşer ve giderek durur. Bunu engellemek için ortama asit ilavesi gereklidir. Mineral bileşimi büyüme ortamının ihtiyacını tam olarak karşılayamaz bazı mineraller dışarıdan ilave edilir. 5. Substrat Konsantrasyonu ve Partikül Büyüklüğü Liçing hızı liçing edilecek substratın yüzey büyüklüğü ile orantılıdır. Partikül boyutu ne kadar küçük ise toplam partikül yüzey o derece yüksektir, spesifik partikül yüzeyi artar, böylece liçing verimi de artar. Bu bilgiler kükürtlü cevherler için geçerli olup düşük tenörlü cevherleri kapsamaz. Substrat konsantrasyonunu artırarak da partikül toplam yüzeyi büyütülebilir. Bu durumda paktikül kütlesi de artar. Fakat substrat konsantrasyonunun artırılması belirli bileşiklerin konsantrasyonlarının artmasına neden olur ki bunların bazılar tiyobasillerin üremesi için toksik etki veya inhibisyon gösterebilir. Pratikte her liçing denemesi için partikül büyüklüğünün ve substrat konsantrasyonunun optimize edilmesi gerekir. 6. Yüzey Aktif Maddeler ve Ekstrasksiyon Maddeleri Eskiden bu maddelerin ilavesinin liçingi hızlandırdığına yani tiyobasillerin üremesini artırdığına inanılırdı. Fakat 1975 ten sonra yapılan çalışmalarda bunun tamamen yanlış olduğu tesbit edilmiştir. Yüzey gerilimi çok düşeceği için O2 kütle transferi çok yavaşlar. Bunun sonucunda bakteriyel gelişme sürekli olarak inhibe olur. Benzer bir etki ekstraksiyonda kullanılan organik çözgenler için de geçerlidir. Organik fazdan metal iyonunun geri alınması yeniden sulu faza çekme şeklinde olur. Eğer bakteriyel liçing ve çözgen ekstaksiyonu birlikte uygulanır ise problem çıkabilir. En önemli problem organik çözgen fazının tam olarak ortamdan ayrılmamasıdır. Sulu fazdan kalan organik çözgen bakterinin büyümesini inhibe eder. 7. Ağır Metaller Birçok ağır metal iyonu çok düşük konsantrasonlardan bile toksik etki gösterebilir. Tiyobasiller ağır metallere çok toleranslıdır. Bununla birlikte bu etkilerin daha önceden bilinmesi gerekir. 8. Işık Tiyobasiller ışığa çok duyarlıdır. Özellikle UV ve görünür ışığın ultraviyoleye yakın bölgesi tiyobasillere çok etkilidir. Mikrobiyal Liçing Prosesleri Optimumu liçing koşulları sadece laboratuar koşulları için tespit edilmiştir. Liçing koşullarının optimizasyonu pilot tesislerde tespit edilir ve daha sonra endüstriyel boyutta uygulanır. Optimizasyon da kullanılan parametreler; - O2 ve CO2 temini - Materyalin nem oranı - pH gradienti - Sıcaklık gradienti - Fe3+ tuzu çöktürmeleri - Partikül büyüklüğü - Partikül parçalanması ve partikül göçü - Geçirgen olmayan tabakaların oluşup, oluşmadığı. Mikrobiyal liçingin teknik uygulamalarının esas işlem sırası şöyle gerçekleşir; 1- Cevherlerin öğütülmesi 2- Cevherlerin bakteri süspansiyonu ile uygun şekilde sulandırılması 3- Sıvının biriktirilmesi 4- Çözünmüş metalin extraksiyonu Bakteriyel liçing porsesinin ana şeması NOT:Mikrobiyal liçing sonucu oluşan atık sular boş arazilere boşaltılmamalıdır. Mikrobiyal liçing uygulandığı yüze şekillerine göre 3’e ayrılır a)Meyilli yüzeyde liçing b. Kümesel yüzeyde liçing c. İn-situ liçing Mikrobiyal Liçingin Teknik Uygulamaları 1. Bakır Cevherinin Biyoliçingi Günümüzde dünya bakır üretiminin yaklaşık %10’u bakteriyel düşük kalite cevherlerin bakteriyel liçingi ile gerçekleştirilir. Bütün bakır işleticileri bir entegre yığma-boşaltma veya onların maden çıkarma veya porsesleme aktivitesini artıran in-situ liçing porseslerini uygular. En önemli bakır cevherlerinden biri olan kalkosit aşağıdaki denkleme göre bakteri tarafından çözünürleştirilir. Cu2S + 5/2 O2 +H2SO4 Bakteri 2CuSO4 + H2O Bu denklem iki basamakta gerçekleşir. a) Cu2S + ½ O2 + H2SO4 bakteri CuS + CuSO4 + H2O b) CuS + 2O2 bakteri CuSO4 Diğer bakır sülfür cevherleri bornit (Cu5FeS4), kubanit (CuFe2S3) ve kalkopirit (CuFeS2), enargit (Cu3AsS4) ve kovellittir (CuS). 2.Uranyum Cevherlerinin Biyoliçingi Mikrobiyal uranyum liçingi daha çok terk edilmiş uranyum ocaklarında uygulanır. Endüstriyel olarak bakteriyel liçing prosesleri ile cevherlerden uranyum ekstrakte edilir. Ekstraksiyonun kimyası çözünmeyen dört değerlilikli uranyum oksitlenerek çözünen altı değerlikli durumuna değişimi ile ifade edilir. UO2 + Fe2 (SO4)3+2H2SO4 U4[UO2(SO4)3] + 2 FeSO4 FeSO4 daha önce belirtildiği gibi bakteriyel oksidasyon ile Fe2(SO4)3 a dönüştürülür. SONUÇ Mikrobiyal liçing düşük kalitedeki cevherlerden metal kazanımın da kullanılan ve klasik yöntemlere göre ekonomik olan bir uygulama çeşididir. Bu yöntemle özellikle altın, gümüş gibi pahalı ve uranyum gibi stratejik elementlerin eldesinde büyük önem taşımaktadır. Bakır ve uranyum eldesinde özellikle in-situ liçing yöntemi uygulanmaktadır. Endüstriyel olarak Çinko, Nikel Cobalt ve Molibden üretimi için mikrobiyal liçing uygulamalarının yaygınlaştırılacağı kesin gibi gözükmektedir. Ayrıca mikrobiyal liçingle atıklardan metallerin geri kazanımı için alternatifsiz bir yöntemdir. Çizelge : Mikrobiyal Liçingin Potansiyel Uygulama Alanları Mikrobiyal liçing tesisleri maden yataklarının yanına kurulmalıdır. Böylece transport masrafları indirgenmiş olur. Mikrobiyal yöntem klasik yöntemlerden daha ekonomiktir. Detaylı teknik bilgi gerektirmez, ayrıca yüksek teknolojiye gerek yoktur. Bu nedenlerden dolayı yer altı kaynakları bakımından zengin ve gelişmekte olan ülkeler için çok iyi bir yöntemdir.

http://www.biyologlar.com/mikrobiyal-licing-nedir

AMBALAJ ATIKLARI LİSANS UYGULAMASI

Ambalaj atıklarının lisanssız işletmeler tarafından toplanması ayrılması ve geri dönüştürülmesi yasaktır. Soru:Lisans uygulamasının önemi nedir? a)Ambalaj atıklarını toplayan, ayıran ve geri dönüştüren tesislerin belirli bir disiplin altında çalışmalarını sağlamakta b)Ambalaj atıklarını toplayan-ayıran ve geri dönüştüren tesisleri ve bu tesislerin topladığı ayırdığı ve geri dönüştürdüğü ambalaj atıkları kayıt altına alınmakta, c)Tesislerin modernleşmesine katkıda bulunulmakta, ç)Usulsüz belgelendirmelerin önüne geçilmekte, d)İstatistiki veriler elde edilmekte, e)Ürün kalitesi artmakta, f)Sistemin başarılı bir şekilde devamının sağlanmasında büyük önem taşımaktadır. Soru: Lisans uygulamasının esasları nelerdir? a)Ambalaj atığı toplayan ayıran ve geri dönüştüren tesisler lisans almak zorundadırlar b)Oluşan ambalaj atıklarının lisanslı/geçici çalışma izinli işletmelere verilmesi esastır. c)Lisans üç yıl süre ile verilir. ç)Lisans tesise verilir. d)Ambalaj dışı diğer değerlendirilebilir atıkları toplayan ayıran ve geri dönüştüren işletmeler bu Yönetmelik kapsamı dışındadır. Lisans başvuruları değerlendirilmez. e)Lisans devredilemez ve şartlı olarak verilemez. f) Belge eksiği olan tesise lisans verilmez. NOT: Slayt 6/103 Soru: TAT lisans süreci ? - Başvuru dosyalarının hazırlanması ve il müdürlüğüne sunulması - Tesisin yerinde incelenmesi - Geçici çalışma izni - Lisans Soru: TAT lisans uygulamasında önemli hususlar nelerdir? - Başvuru dosyasında Ek-6/A da bulunan bilgi ve belgelerin dosyada bulunması gerekmektedir. - Yönetmelik 33 üncü madde de yer alan hususlarda dikkate alınarak .(tapu,araç belgeleri, çevre müh..vs.) - Fabrika, satış noktası ve benzeri üniteler içerisinde yapılan biriktirmeler için lisans verilmez. - Toplama ayırma tesisi lisansı ambalaj atıklarının toplandığı ve cinslerine göre ayrıldığı tesislere bütün malzeme grupları için verilmektedir. - Hem toplama ayırma hem de geri dönüşüm yapan işletmeler her iki faaliyeti için 2 ayrı lisansa tek dosya halinde başvurabilirler. - Çevre mühendisi bil fiil tesiste çalışmalıdır. - Geçici çalışma izni: Lisans başvurusu uygun bulunan toplama ayırma tesisleri için, ambalaj atığı yönetim planının hazırlanması ve Bakanlığa sunulması amacıyla verilen süreyi ifade etmektedir. - İşletmeye 6 ay süreli geçici çalışma izni verilir. Kod numarası ve şifre bildirilir. - Geçici çalışma izni alan lisanslı işletme kod numarası ve şifre ile programa girerek her ay tesise giren ve tesisten çıkan malzemelerle ilgili bilgileri programdan gönderir. - Geçici çalışma izni süresince lisanslı işletme tarafından il ve ilçe belediyesi ile sözleşme imzalanmalı, ambalaj atığı yönetim planı hazırlanmalıdır.Belde belediyesi ile yapılan sözleşme kabul edilmez. - Hazırlanan ambalaj atığı yönetim planı Bakanlığımız merkez birimi tarafından onaylanmalıdır. - Geçici çalışma izninin bitiş tarihinden itibaren geçerli olmak üzere, lisans yazısı ve lisans belgesi düzenlenerek 3 yıl süreli ambalaj atığı toplama ayırma tesisi lisansı verilir. Soru:Lisans alınması durumunda yapılması gerekenler nelerdir? - her ay tesise giren ve çıkan atıklarla ilgili bilgileri Web tabanlı programa girilir - Ambalaj atığı yönetim planındaki ilerlemenin yer aldığı gelişme raporu her 6 ayda bir ilgili belediye tarafından ilgili il müdürlüğüne gönderilir - İşletme tarafından çevre sorumlusunun tesiste çalıştığını gösteren belgeler dört aylık dönemler halinde il müdürlüğüne gönderilir. Soru: GDT lisans süreci ? - Başvuru dosyalarının hazırlanması ve il müdürlüğüne sunulması - Tesisin yerinde incelenmesi - Lisans verilmesi Not: TAT tesislerine geçici çalışma izni verilir ancak GDT lerde geçici çalışma izni bulunmamaktadır. Soru: GDT lisans uygulamasında önemli hususlar nelerdir? - Başvuru dosyasında Ek-6/B de bulunan bilgi ve belgelerin dosyada bulunması gerekmektedir. - Yönetmelik 34 üncü madde de yer alan hususlarda dikkate alınarak hazırlanması gerekmektedir. - İl müdürlüğü yerinde incelemede tesisin lisans şartlarını taşıdığını tespit ettikten sonra kod numarası ve şifre verdikten sonra işletmeye 3 yıl süre ile ambalaj atığı GDT lisansı verir. . Geri dönüşüm lisansı verilirken işlenen ambalajın türü belirtilmelidir. (Plastik geri dönüşüm, cam geri dönüşüm vs.) Soru:Lisans Alınması Durumunda Yapılması Gerekenler nelerdir? - Lisans süresince işletme her ay tesise giren ve çıkan atıklarla ilgili bilgileri Web tabanlı programa girmeye devam eder. Bir örneğini postayla göndermez.(Ek-9) - Aylık bildirimler il müdürlüğü tarafından onaylanır. NOT: Kabloları sıyırarak plastik ve metallerin geri dönüştürülmesi yönetmelik kapsamı dışındadır. Soru: Lisans yenileme süreci nasıldır ? - Lisans süresinin bitiminden bir ay önce, tesis bu Yönetmeliğin ekinde yer alan Ek-6/A ve B Lisans Başvuru Dosyasında Bulunması Gereken Bilgi ve Belgeler’de belirtilen şartları taşımaya devam ediyorsa lisans sahibi, lisansın yenilenmesi amacıyla, tesis için alınmış olan ve süresi sona eren resmi belgeler ile birlikte il müdürlüğüne başvurur. - Lisans verilmesi ve yenilenmesi aşamasında ilave bilgi ve belge istenebilir. - Tesise ait lisansın yenilenmesini uygun bulunması halinde, eski lisansın bitiş tarihi itibariyle geçerli olmak üzere tesisin lisansı yenilenir. - Toplama ayırma tesisi lisanslarının yenilenmesinde, altı ayda bir sunulacak olan gelişme raporundaki durum göz önünde bulundurulur. Soru:Lisans İptali uygulamaları? - Lisansı iptal edilen işletme bir yıl süre ile lisans talebinde bulunamaz. Ancak faaliyet sahibi, bu sürenin sonunda bu Yönetmeliğin 32 nci maddesine göre yeniden lisans başvurusunda bulunabilir.Lisansı iptal edilen tesisler, Bakanlığa,YK ve ilgili belediyeye bildirilir.

http://www.biyologlar.com/ambalaj-atiklari-lisans-uygulamasi

Tunicata ( Kuyruğu Kordalılar ): Gömlekliler

Phylum(Şube):Chordata Subphylum(altşube):Tunicata Tunicatlar(Tulumlular) denizlerin tümüne yayılmış ve çeşitli derinliklerde yasayan canlılardır.Tunicatlar larva döneminde su içerisinde serbest yasarken,erginleşen bireylerin bir bölümü suda serbest yaşamaya devam ederken,bir kısmı da denizlerdeki çeşitli yüzeylere yapışarak koloni,grup ve soliter(Tekil) olarak yaşamlarını sürdürürler.selüloz maddesinin tunicatlarda da varolması bu hayvanların iliginçliğini bir kat daha arttırır.Tunicatların en belirgin ayırdedici özelliği,korda ve notokordanın sadece larva döneminde,larvanın kuyruk bölümünde bulunmasıdır.Bu sebeple Tunicatlar 'Urochordata yani Kuyruğu kordalılar olarakta isimlendirilir. Tunicat'ların bazıları mikroskobik boyutlarda olabildikleri gibi,soliter cinslerinin erginlerinde 30 cm boya ulaşabilen bireyleri de vardır.Tunicatların yaklaşık 1300-2000 türü vardır. Tunicatların bilinen en erken fosil kayıtları 540 milyon önce Kambriyen dönemine kadar uzanır.Vücudları ‘tunisin’ adı verilen yarı saydam bir madde olan ektoderm kökenli bir tulum içine gömülmüştür.Tulum yapısında kan damarları ve selülozik fibriller vardır.Selüluz normal şartlarda sadece bitkilerde rastlanan bir maddedir Tunicatların vücudları birçok fiziksel değişiklikler uğrar.Bunlar içinde en ilginci insanlardaki beyine karşılık gelen ‘cerabral Ganglion’ adı verilen sinir dokusunu sindirmeleridir.Bu olay sebebiyle Deniz Fıskiyeleri(Sea Squirt) ‘beyinlerini yiyenler’ olarakta isimlendirilir. Tunicatların çoğu hermafrodit canlılardır.(Hermafrodit:Hayvalar ve bitkilerde erkek ve dişi organlarının bir arada taşınmasıdır.)Yumurtalar döllenme ve larval safhaya kadar vücud içinde tutulur.Spermler ise suya bırakılır.Tunicat baş kısımından vücud içine aldığı su ile birlikte spermleride alır ve yumurta döllenir.Larvalar iribaş(tadpoles) görünümdedir.Larvaların beslenme yeteneği yoktur.Fosil kayıtlarda spikül(İğnemsi) şekillerine de rastlanmıştır.Larval safha larvanın tutanacak kaya yada sediment benzeri bir yapıya tutunmasıyla son bulur.Çok yüksek sıcaklıklar veya düşük sıcaklıklara maruz kalan bazı larvalar farklı metamorfozlar geçirerek erginleştiklerinde dibe tutunmazlar ve su içersinde serbest yüzerek yaşamlarını devam ettirirler.Tunicatların bir değer ilginç özellikleri ise vanadium ve vanadium ile ilişkili proteinleri depolayarak denizlerdeki ağır metalleri vücudlarında fixe eder ve doğal artıtma tesisleri gibi çalışırlar. Tunicatlar ayrıca medikal sektörde kullanılabilecek potansiyelde kimyasal bileşikler ihtiva ederler.Bu bileşiklerden özellikle kanser ilacı üretiminde faydalanılır.Bu bileşiklere örnek verecek olursak;Deniz fıskıyesinden elde edilen ''Didemnins'' maddesi antiviral ,bağışıklık sistemi hastalıklarına ve birçok kanser türevinin tedavisinde kullanılır. Aplidine,Trabectedin maddeleride çeşitli kanser türlerine karşılı etkilidir.Bu ilginç görünüşlü ve hayret uyandırıcı hayat döngüsüne sahip bu canlılardan insanların çaresiz kaldıkları kanser hastalığı tedavisine çare olabilecek maddeler elde edilmesi oldukça manidardır. Tunicatların büyük çoğunluğu ağızlarıyla aldıkları deniz suyunu yutak yarıklarından süzülmesi sonucu filtre ettiği besin partikülleri ile beslenir,fakat Tunicatların Predator(Avcı) türleride mevcuttur.Örnek:Megalodicopia hians (Predatör bir türdür.) Bu görüntülerde avustralya'da deniz seviyesinden 6500 metre derinlikte çekilmiş Çeşitli tunicat türlerini ve deniz örümceğini görebilirsiniz.

http://www.biyologlar.com/tunicata-kuyrugu-kordalilar-gomlekliler

ANORGANİK EVRİM NEDİR

GÜNEŞ SİSTEMİNİN VE ÖZELLİKLE DÜNYANIN OLUŞUMU ÜZERİNE GÖRÜŞLER Evrensel patlamadan belirli bir süre sonra, maddeler, galaksiler ve onların içinde yıldız sistemleri halinde düzenlenmeye başlamıştır. Büyük bir olasılıkla, evren­sel gaz ve toz bulutlarının yoğunlaşmasıyla sabit yıldızlar ortaya çıkmıştır. Yoğunlaş­makta, daha doğrusu büzülmekte olan tüm cisimlerde, meydana gelen yüksek basınçtan ve sürtünmeden dolayı, özellikle merkezlerinde sıcaklık gittikçe artar ve açısal momentumun korunması için kendi etrafında dönme hareketi başlar. Güneşimiz de aynı şekilde oluşmuş, iç tarafında sıcaklık milyonlarca dereceye ulaşmış (yak­laşık 15 milyon santigrat derece> ve kendi etrafında belirli bir hızla dönmeye başla­mıştır. Doğal olarak yüzeyindeki sıcaklık merkezindekinden çok daha azdır (yaklaşık 5000 - 6000 santigrat derece). Şimdiye kadar evrende uydusu olan tek bir yıldız gözlenmiştir (Eylül 1984 tarihinde bir Amerikalı astrofizikçi tarafından, yaklaşık 8 ışık yılı uzaklıkta). Başka uyduların gözlenememesinin nedeni, uyduların, bugünkü aygıtlarla görülemeyecek kadar küçük (uydu olabilmesi için bizim güneşimizden en azından 10 defa daha küçük olmalıdır> ve en yakın yıldızın dört ışık yılı uzakta olmasıdır. Bu nedenle uyduların oluşumu konusunda evrensel bir ilkeyi saptamak çok zordur. Bununla beraber sadece saman yolunda 200.000 kadar uydusu olan yıldız bulunduğu varsayılmaktadır. Güneşin uydularının en önemli özelliği, hepsinin aynı düzlem üzerinde bulun­ması ve bu düzlemin, güneşin ekvator düzlemiyle hemen hemen (sadece 60lik bir açı farkı vardır) çakışmasıdır. Ayrıca güneşin tüm gezegenleri aynı yönde dönmekte­dir. Bu, ilk bakışta, tüm gezegenlerin güneşin ekvatorundan, merkezkaç kuvvetiyle koptuğunu göstermektedir. Fakat güneşin açısal momentumunun gezegenlerden çok küçük olması (güneş, tüm güneş sisteminin kütlesinin % 99.9unu taşımasına karşın, açısal momentumunun ancak % 2sine sahiptir), bu varsayımı tümüyle geçersiz kılmaktadır. Çünkü güneşten kopan her parça, güneşin kendi etrafında dönmesini artıracak, en azından kopan parçadan daha fazla açısal momentuma sahip olmasını sağlayacaktı. Halbuki güneş, gezegenlerinden daha küçük açısal momentuma sahiptir. Gök cisimlerinde açısal momentumun kendi kendine artmasını kanıtlayacak herhangi diğer fiziksel bir etkileşim bulunamamıştır. Dolayısıyla gezegenlerin açısal momentumunun fazlalığı bugüne kadar açıklıkla açıklanamamıştır. Bunun üzerine diğer bir yıldızın güneşin yakınından geçerek, onun ekvator düzleminden parçalar koparmak suretiyle, gezegenleri meydana getirdiği savunul­muştur (= Katastrof Varsayımı). Böylece gezegenlerin ekvator düzleminin, güne­şin ekvator düzlemine neden 60 eğik olduğu da açıklanmış oluyordu. Fakat güneşten merkürü koparan kuvvetin, plütonu kendi üzerine yapıştıracağı hesaplandığı için, bu varsayım da fiziksel açıdan geçersiz görülmektedir. Birçok eksikliğine karşın bugün hala en çok benimsenen ve üzerinden en çok tartışılan görüş, yanlış bir adlandırma ile Meteorit Varsayımıdır. Bu görüşe göre, uydular, güneşle birlikte; fakat bağımsız olarak, uzaydaki gaz ve toz bulutlarından, belki de güneşi meydana getiren materyallerden, soğuk olarak oluşmuştur. Geze­genlerin kütlesi hafif gazları tutacak kadar büyük olmadığı için, hafif gazlar, başta hidrojen olmak üzere uzaya kaçmıştır. Böylece ağır metallerden meydana gelmiş kısımlar gittikçe birbirine yaklaşmış, yoğunluğu ve sıcaklığı yüksek bir çekirdek meydana getirmiştir. Ayda olduğu gibi zaman zaman meydana gelen patlamalarla içteki gazın dışarıya çıkması sağlanmış, böylece kraterler meydana gelmiştir. Uyduların Oluşumu ve Yaşam Koşulları: İçteki en yakın komşumuz Venüs'te sıcaklık 5000C civarında, dıştaki en yakın komşumuz Marsta ise sıcaklık + 25 ile 700C civarındadır. Yalnız bu sonuncu uyduda, atmosfer, dünyadakine göre çok fazla seyreltilmiştir ve bileşimi büyük miktarlarda karbondioksit ve azottan oluşmuştur. Oksijen hemen hemen hiç yoktur. Daha içteki ve daha dıştaki uydular ise daha sıcak ve daha soğuk olduğu için bir yaşamın oluşması için uygun değildir. Anladığımız anlamda bir yaşamın olması, karmaşık moleküllerin oluşmasıyla, bu da çevre sıcaklığının belirli sıcaklık aralıklarında olmasıyla ve kimyasal tepkimele­rin oluşabileceği, tamponlama düzeyi yüksek bir ortamın, yani sıvı halindeki suyun bulunmasıyla mümkündür. Bunun haricinde bir yaşamın düşünülmesi, bugünkü bilimsel kurgumuzun oldukça dışına taşımaktadır. Şimdiye kadar güneşin uyduların­da, yaşamın olduğuna ilişkin bir kanıt bulunamamıştır. Fakat, bu, geçmişte ilkel de olsa bir yaşamın oluşmadığını ve özellikle hala sıcak olan uydularda, gelecekte oluş­mayacağını göstermez. Dünyanın Oluşumu: Güneşten uzaklığı 3. sırada (150 milyon km.) bulunan, ~6 milyar yıl önce, yıldızlararası toz bulutlarından oluşmuş dünya, tanımlayabildiği­miz canlılık formları için, en uygun ortamı oluşturmaktadır. Oluşumunun ilk evrele­rinde gevşek bir yapı gösteren dünyanın büyüklüğü bugünkünden çok daha fazlaydı. Artan yoğunlukla, bu büyük küre gittikçe büzülmeye ve küçülmeye başladı. Büyü­yen basınçla ve kütle konglomeraları halinde bulunan radyoaktif elementlerin parça­lanmasıyla, sıcaklık yükseldi. Bu ısınma, iç tarafın akıcı bir hal almasına ve maddelerin ağırlıklarına göre içten dışa doğru dizilmesine neden oldu. Böylece nikel) ve demir gibi ağır metaller merkeze, hafif metaller ve bileşikler ise kabuk şeklinde dışa yığıldı (yaklaşık tüm bu olaylar 100.000 yıl içerisinde gerçekleşti). Zamanla soğuyan dış kısım (= litosfer) parça parça ağır metalleri de taşımak suretiyle, oluşacak canlılar için gerekli mineralleri sağlamıştır. Soğumuş kabuk, dış yüzde oluşacak karmaşık moleküllerin, içteki sıcaklığın etkisiyle yıkılmasını önlemeye başlamıştı. Fakat bu evrede anladığımız anlamda bir atmosfer henüz oluşmamıştı. Bu evre yaklaşık 2 - 3 milyar yıl sürmüştü. Atmosferin Oluşumu Dünyanın oluşumunda ulaştığımız bu son evrede atmosfer oluşmamıştı. Günkü kütle azlığından dolayı gazların çoğu uzaya kaçmıştı, ancak ağır metallerle bileşik yapan elementler yerin yüzeyinde kalabilmişti. Bu nedenle uydular, dolayısıy­la dünya, diğer gök cisimlerine göre çok daha fazla ağır metallerden yapılmıştır. Örneğin güneşin yarısından fazlası hidrojen, % 98'i hafif elementtir; buna karşın dünyanın çapının yarısından fazlasını kapsayan bir iç küre tamamen nikel ve demir­den oluşmuştur. Asal gazlar bileşik yapamadığı için tümüyle uzaya kaçmıştır. Bu nedenle bugün dünyada asal gaz hemen hemen yoktur. Oksijensiz Evre Üzeri oldukça ince katı bir kabukla örtülen dünya, içteki kızgın ayların dışarıya püskürdüğü yanardağlarla doluydu. Yanardağlardan birçok mineralin yanı sıra, /o 97 si su buharı olan gazlar da çıkıyordu. Bu su buharı soğuyarak yerin yüzüne su halinde toplanamıyordu; çünkü yer kabuğunun dış yüzü hala 1000 G'nin üzerindeydi. Aşağılara kadar inen su buharı sıcak taşküreye çarparak tekrar yükseliyor ve böylece yeryüzünün ısısını sürekli olarak uzaya taşıyarak, taşkürenin soğumasını sağlıyordu. Suyun büyük bir kısmı buhar halinde olduğundan, ilk atmosferin basıncı bugünkün­den yaklaşık 300 defa daha fazlaydı. Her taraf kalın bir sis tabakasıyla örtülmüştü; kesiksiz yağmur bulutları her tarafı kaplamıştı. Bu nedenle güneş ışınları yerin yüzeyi­ne kadar ulaşamıyordu. Yüzeye ulaşan ışıkların kaynağı sadece sürekli meydana gelen şimşeklerdi. Yerkürenin üzerinde bulunan atmosferde ve yer kabuğunun altında bulunan gazlarda serbest oksijen yoktu. Başlangıçta olanlar uzağa kaçmıştı, daha sonra oluşanlar da mineralleri oksitlemek suretiyle bağlanmıştı. Nitekim o devirde oluşup da bugün oksijenle temas etmeyen yer altında kalmış demir yatakları iki değerliklidir (Fe2) Serbest oksijen oluştuktan sonra oluşan demir yatakları üç değerliklidir (Fe3) Serbest oksijenin olmaması, ileride canlıları oluşturacak, inorganik yoldan kazanılmış organik moleküllerin oksitlenmeden saklanılmasını, dolayısıyla canlılığın ortaya çıkmasını sağlamıştır. Bugün karmaşık moleküllerin doğada birikmemesi, serbest oksijenin olmasından dolayıdır. Daha sonra fotosentez yapabilen canlıların yani bitkilerin ortaya çıkmasıyla oluşan serbest oksijen ise, canlı türlerinin çeşitlenmesini ve organizasyonlarının yükselmesini sağlamıştır. Fakat aynı zamanda yeni canlı oluşturabilecek tüm olanakları da önlemiştir. Daha sonra görece­ğimiz gibi, birçok elementi ve minerali içeren, su buharınca zengin bu atmosferin içerisinde, güneş ışınlarının doğrudan etkisi dolayısıyla, inorganik yoldan, aminoasit­ler, polipeptitler, çekirdek asitleri, porfirinler vs. gibi, organik maddeler sentezlenmiş ve oksitlenmeden yer kürenin çukurlarına çökmüştür. Bu arada su buharı aracılığıyla ısı taşınımı ve dolayısıyla soğuma sürmüş ve yeryüzünün sıcaklığı bir zaman sonra 1000C'nin altına düşmüştür. Sıcaklığın 1000C'nin altına düşmesi, atmosferdeki su buharının çok büyük bir kısmının, su halinde, yerkürenin çukur yerlerine toplanma­sına neden olmuştur. Su buharının atmosferden çekilmesi, havanın berraklaşmasını, güneş ışınlarının ve keza kısa dalgalı, yüksek enerjili ışınların tüm etkinliğiyle yerin yüzüne kadar ulaşmasını sağlamıştı (kısa dalgalı ışınlar, yani morötesi ışınlar, daha önce su buharının yoğunluğundan dolayı, serbest oksijen oluştuktan sonra da ozon perdesinden dolayı yeryüzüne ulaşamamıştır). Dünyanın yüzü aşağı yukarı bugünkü görünümü (canlılar hariç) almıştı. Kümeler halinde bulutlar ve mavi gök ortaya çık­mıştı. Atmosfer olayları, özellikle yağmur, fırtına artmış, erozyonla (= aşınımla) kayaçlar yıkanarak ve parçalanarak suların biriktiği okyanuslara taşınmaya başlamış­tı. Büyüklüğü bugünkünden biraz daha az olan okyanuslar ve su birikintileri, mineral tuzlar ve daha önceki dönemde oluşmuş 1km organik maddeler bakımından iyice zenginleşmişti. Oksijenli Evre ve Urey Etkisi 11km organik maddelerle ve zengin mineral tuzlarıyla zenginleşmiş bu su birikin­tilerine, güneş ışınları tüm etkinliğiyle çarpıyordu. Özellikle kısa dalgalı ışınlar (morötesi ışınlar UV), enerjice zengin olduğundan hem sentezlenme tepkimelerini sağlıyor hem de sentezlenmiş karmaşık moleküllerin yıkılmasına neden oluyordu. Bilindiği gibi morötesi ışınlar tek bir dalga boyundan meydana gelmiş ışınlar değildir. Görünebilir ışıktan (3800 A0 - 7200 A0) daha geniş bir spektrum aralığına (100 A0 - 3800 Al sahiptirler. Öyle ki bu spektrum içerisinde bazı morötesi ışınlar, belirli bir sentezleme tepkimesini sağlarken, başka bir morötesi ışın dalgası bu bağın koparılmasına neden olur. Morötesi ışın spektrumunda dar bir aralıkta bulunan bazı morötesi ışınlar hariç (bu aralıktaki morötesi ışınlar insan vücudunda D vitamininin oluşmasını Sağlar) hemen hepsi proteinden yapılmış (diğer bir bileşiklisini zaten tanımıyoruz) canlılar için yıkıcı etki gösterir. Bu nedenle mikroorganizmaların öldürülmesi yani sterilizasyon için, morötesi ışınlar veren lambalar kullanılır. Yüksek enerjili bu ışınlar 10 - 15 metre kalınlığındaki bir aralıkta bulunan su katmanlarının içinde farklı tepkimelere neden oluyordu. Su yüzeyine yakın, daha önce oluşmuş karmaşık moleküller bu ışınlarla kendilerini oluşturan temel birimlere kadar parçalanırken, belirli katmanlarda, belirli dalga boyundaki ışınlar yeni karmaşık moleküllerin sentezlenmesini sağlıyordu. Daha önceki atmosferde, karbonlu ve azot­lu bazı bileşikler; hidrojen içeren metan, karbondioksit, amonyak vs. zaten vardı. Bu bileşiklerden daha karmaşık moleküller oluşuyordu. Karmaşık molekülle­rin bir kısmi su yüzeyine doğru çıkıp, kuvvetli ışınlarla karşılaşarak kendini oluşturan temel maddelere kadar parçalanırken, bir kısmı ağırlığından dolayı daha aşağılara çöküp, yeni karmaşık moleküllerin yapımına katılarak ya da katılmayarak, tabana yığılıyordu ya da belirli bir katmanda asılı olarak duruyordu. Karmaşık moleküllerin birikimi her gün biraz daha artarak, daha sonra oluşacak canlıların temel maddelerini hazırlıyordu. Özellikle protenoid dediğimiz peptit bağlarının oluşumu çok önemliydi. Morötesi ışınların ikinci en önemli etkisi, bizzat su moleküllerinin üzerinde görülmektedir. Bu ışınların bazılarının enerjisi, su moleküllerini, atomlarına kadar parçalanmaya yeter. Fotodissosiyasyon (= ışık ile parçalama) olarak adlandırılan bu olay ile tüm su yüzeylerinden serbest hidrojen (H2) ve serbest oksijen (02) çıkı yordu. Hidrojen hafif element olduğu için sürekli uzaya kaçıyordu. Oksije­nin bir kısmı atmosferin üst kısımlarına doğru yükselirken yüksek enerjili güneş ışınla­rının bombardımanına uğruyor ve ozon tabakasını (O3) meydana getiriyordu. Bir kısmı ise inorganik maddelerin ya da oluşmuş organik maddelerin oksitlen­mesinde kullanılıyordu. Ozon tabakası (= UV filtresi) çok etkili bir morötesi ışın filtresidir. Bu tabaka oluştuktan sonra, artık, D vitaminini oluşturan morötesi ışınlar ve morötesi ışınların görülebilir (yani mor renk) kısmından başka, diğer tüm dalga boy­ları emilmiş ve yeryüzüne ulaşmaları önlenmiştir. Böylece su üzerinden fotodissosi­yasyon ile serbest oksijen elde edilmesi durmuş olur. Ortamdaki serbest oksijen, oksitlenme ile bir zaman sonra bitince, ozon tabakası zayıflar ve morötesi ışınlar tek­rar tüm etkinliğiyle yeryüzüne ulaşmaya ve serbest oksijeni tekrar çıkarmaya başlar. Bu denge,fotosentez yapan canlılar ortaya çıkıncaya kadar aralıksız olarak devam etmiştir. Ayrıntılı araştırmalar ve o devirde meydana gelmiş tortul kayaçların incelenme­si, o devirdeki serbest oksijen miktarının bugünkü serbest oksijen miktarının ancak 1/1000�i kadar olduğunu göstermiştir. Fakat bu orandaki bir serbest oksijen miktarı dahi etkili bir ozon tabakasının oluşmasını sağlayabilir. İşte ozon tabakasının karşılıklı etkileşimle oksijeni belirli bir düzeyde tutmasına Urey Etkisi denir. Ozon tabakası en etkili olarak 2600 - 2800 A0 arasındaki ışınları tutuyordu. Dolayısıyla o devirde oluşmuş olan karmaşık moleküller, bu dalga boyundaki ışınlarla karşılaşmadıklarından, onlara karşı dayanıklı bir yapı da kazanamamışlardı. Diğer dalga boylarına dayanıksız olan birçok karmaşık molekül, parçalanmak sure­tiyle ortadan kalkmıştı ve canlıların yapısına katılamamıştı; ancak bu dalga boylarına (bugün dünyaya ulaşabilen) dayanıklı olanlar yıkılımdan kurtularak, daha sonra olu­şacak canlıların yapısına katılmıştı. 2600 - 2800 A0 dalga boyundaki ışınlar hemen hemen yeryüzüne ulaşmadığı için, bu dalga boyundan zarar görebilecek moleküller de yıkılımdan kurtularak oluşacak canlıların yapısına katılmıştır. Çekirdek asitleri, özellikle DNA, işte bu özellikteki moleküller grubundandır. Bu nedenle bugün 2600 - 2800 A0 boyundaki ışınlar en fazla mutasyon (yani bir çeşit yıkılım) meydana getirmektedir. Keza mikropları öldüren sterilizasyon lambalarının çıkardığı ışınlar da genellikle bu dalga boyundadır. Çünkü bu moleküller oluştuklarında, bu ışınlarla kar­şılaşmamışlar ve dolayısıyla onlara karşı dayanıklı bir yapı kazanamamışlardır. Gerek sulardaki maddelerin birikimi, gerekse ozon tabakasının yapısı, o ortamda, ancak belirli bağların, yani belirli moleküllerin sentezlenmesini mümkün kılmıştı. Oluşabilecek diğer tüm olası bağlar ve moleküller, bu koşullar nedeniyle oluşamamış ve ilk doğal seçilim (= Kimyasal Evrim) bu evrede tüm etkinliğiyle etkisini göster­miştir. Bugün canlılarda bulunan proteinler ve çekirdek asitleri, bu uyumu yapan, doğal seçilimden başarıyla kurtulan moleküllerdir. Bu koşullarda, büyük bir olasılıkla yalnız L - aminoasitler sentezlendiği için, bugün canlılarda, sadece bu tip aminoasitler vardır ve yalnız L - aminoasitleri kodlayacak şifreler oluşmuştur. Başka bir meka­nizmayla çalışabilecek canlıları yapacak diğer tüm moleküller oluşamayarak ya da bu doğal yıkımdan kurtulamayarak evrimin ilk mecrasını çizmiş olmaktadır. Doğal seçilimden kurtulan ilk moleküller başat (= dominant) tipleri meydana getirmiştir. Son olarak, atmosferin evrimiyle ilgili birkaç işlevine daha değinelim: Bilindiği gibi dünya sürekli olarak (saatte 4000 kadar) irili ufaklı gök taslarıyla bombardıman edilmektedir. Bunların çoğu sürtünmeden dolayı yanarak atmosferde küçük parçalara ayrılmaktadır. Böylece canlılar korunmaktadır. Ayrıca atmosferdeki buhar gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkını tamponlamaktadır. Son olarak, oluşan atmosferik hareketler, okyanusların minerallerce zenginleşmesini ve canlıların oluşabileceği ham toprakların meydana gelmesini sağlar.

http://www.biyologlar.com/anorganik-evrim-nedir

Erkeklerdeki sperm sayısı 10 kat azalarak 120’den 15 milyona düştü

Erkeklerdeki sperm sayısı 10 kat azalarak 120’den 15 milyona düştü

Kadınlar yumurtlama sorunu yaşıyor, erkeklerde sperm kalitesi ve sayısı düşüyor. 100 yıl önce sperm sayısı mililitrede 100-120 milyonken, Dünya Sağlık Örgütü’nün (DSÖ), son verilerine göre birçok erkekte rakam artık 15 milyon. Yani dünya giderek kısırlaşıyor.Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ), dünyadaki infertilite oranını yüzde 15 olarak veriyor. Yine DSÖ raporlarına göre, sperm konsantrasyonunda mililitrede 20 milyon ve üzeri sperm sayısı üreme sağlığı açısından yeterli bulunuyor. Ancak son veriler bu rakamın pek çok erkekte mililitrede 15 milyona kadar düştüğünü gösteriyor. Kadın Hastalıkları ve Doğum Uzmanı Prof. Dr. Erol Tavmergen, dünyanın giderek kısırlaşmasındaki en önemli etkenin, teknolojik gelişmeler ve yaşam şeklindeki değişiklikler olduğunu söyledi.Sorundaki en önemli göstergelerden birinin sperm sayısı olduğunu belirten Prof. Tavmergen,“100 sene önce sperm sayısı mililitrede 100-120 milyondu. Bu rakam geçtiğimiz yıllarda 20 milyona kadar indi. Ancak DSÖ’nün son revizyonuna göre rakam artık 15 milyon. Yani sperm sayısı çok düşük. Bunda hava, su ve çevre kirliliği gibi faktörler çok etkili. Sanayide kullanılan ağır metallerin, gıdalarla, suyla ve havayla aldığımız yabancı maddelerin çok büyük rolü var. Benzindeki kurşun, ağır sanayide kullanılan civa, nikel, kadmiyum gibi metallerin hepsi toksik. Özellikle baca gazları kısırlıkta çok etkili. Sanayide kullanılan baca gazlarından çıkan dioksin kısırlık oranını önemli ölçüde artırıyor” dedi.ERKEK KISIRLIĞININ YÜZDE 85 NEDENİ BELLİ DEĞİL Doğru teşhis ve zamanında müdahale tedavide başarıyı artırıyor. Kısırlıkta en çaresiz kalınan nokta ise erkek infertilitesi. Prof. Tavmergen, kısırlığın erkeğe ve kadına ait nedenleri ve tedavi seçenekleri hakkında şunları söyledi: “Kalitesiz sperm, sperm sayısının düşük, hareketlerinin az olması ve morfolojisinin, yani sperm biçiminin bozuk olması gibi faktörler ile azospermi yani hiç sperm olmaması tedaviyi en çok zorlayan ve çaresizlik yaratan durumlardır. Çünkü erkek infertilitesinin yaklaşık yüzde 85’inin nedeni belli değil. Nedeni belli olmadığı için de tedavisi yapılamıyor. Bunlarda sonuca yönelik tedavi yapılıyor ve tüp bebek uygulanıyor.KADINDAKİ SORUNLAR DAHA KOLAY TEDAVİ EDİLİYOR Kadınlarda sorunun yaklaşık yüzde 40’ı yumurtlama yani ovülasyon problemleriyle ilgilidir. Yaklaşık yüzde 40’ı da tüplerin tıkalı ve karın zarının kapalı olması durumudur. Bunlarda da endoskopik yöntemlerle tedavi sağlanabilir. Bunlar yardımcı üreme teknikleri öncesi yöntemlerdir ve kadında yumurtlama bozukluğu varsa bu tedavi edilebilir. Daha sonra aşılama gibi yöntemler uygulanabilir ama tedavide bugün en etkili yöntem tüp bebek tedavileridir.”MİKRO ÇİPLİ TÜP BEBEK TEDAVİSİ NEDEN ÖNEMLİ?Mikro çipli tüp bebek tedavisinin avantajlarına dikkat çeken ve yöntemde, yüksek kaliteli embriyolar sayesinde gebelik şansının arttığını dile getiren Prof. Dr. Erol Tavmergen, “Geliştirilmiş sperm çipleri ile hormonların meydana getirdiği mikro kanalcıklarla vücudun kendi işleyişi taklit edilmiştir. Tıpkı bir süzgeç gibi sağlıklı ve kaliteli olan spermler diğerlerinden ayırt edilmektedir. Mikro kanalcıklardaki bu sağlıklı spermler farklı bir alanda toplanır. Mikro enjeksiyon yöntemi ile ayırt edilmiş spermlerin yumurta hücresiyle döllendirilmesi ile anne ve baba olmak isteyen adayların bu hayallerine kavuşma şansı artar” değerlendirmesinde bulundu.10 KİLO FAZLALIK KISIRLAŞTIRIR Değişen yaşam koşullarının kısırlığın artmasında önemli etkisi bulunduğunu kaydeden Prof. Tavmergen’e göre, bunların başında obezite geliyor. Kilonun hem kadınlarda hem de erkeklerde üreme sağlığı üzerine ciddi zararları olduğunu belirten ve “10 kilo fazlanız varsa bu sizi kısırlaştırır’ diyen Tavmergen, “Bununla ilgili çok yeni makaleler yayınlandı. Son gelen raporlar durumun çok daha ciddi olduğunu gösteriyor” dedi.TÜP BEBEK İÇİN YAŞ SINIRI Kısırlık tedavisinde başarıyı etkileyen en önemli faktörün kadının yaşı olduğunu söyleyen Tavmergen, “Kadınlar için yaş sınırı 43’tür. Erkeklerde yaş sınırı yok ama kadınların bu yaşı geçmemeleri tedavinin başarısı açısından önem taşıyor. 43 yaşından sonra şans çok düşüyor. En randımanlı yaş grubu ise 20 ile 35 yaş arasıdır. 35’den sonra iş zorlaşıyor” şeklinde konuştu.http://www.medikalakademi.com.tr

http://www.biyologlar.com/erkeklerdeki-sperm-sayisi-10-kat-azalarak-120den-15-milyona-dustu

EVRİMİN KANITLARI

Temel bilimlerin önemli karakteri, ortaya atılan bir düşünce ya da teorinin bilimsel yöntemlere dayalı olarak yapılan gözlemlerle kanıtlanmasıdır. Buna göre, bir temel bilim olan biyolojide de teorik olarak verilen bilgilerin, laboratuvar koşullarında yapılan bilimsel gözlemlerle doğrulanması gerekmektedir. Ancak, evrimin süreklilik göstermesi ve çok yavaş ilerlemesi, bu konuda ortaya atılan teorilerin gözlemlerinin yapılmasını; bir başka deyişle evrimin laboratuvara sığdırılmasını olanaksız kılmaktadır. Ayrıca, evrime ortam koşullarındaki değişmenin neden olduğu düşünüldüğüne göre; belli bir evrimsel değişmeyi araştırırken buna neden olan ortam koşullarını veya bu koşullarda meydana gelen değişmeyi de bilmek gerekir ki bunu tam olarak bilmek bügün için olanaksızdır. Bu nedenle, evrimin kanıtları biyolojinin dalları ve jeoloji ile biyolojinin ara kesitinde yer alan paleontoloji alanında yapılan çalışmalardan elde edilmektedir. Aşağıda bu kanıtlara yer verilmiştir. 1- Sistematikten sağlanan kanıtlar Canlıların biribirlerinden meydana geldiğini ifade eden evrim düşüncesi, bitki ve hayvanların sınıflandırılmasından sonra daha çok dikkat çekmeye ve taraftar toplamaya başlamıştır. Sınıflandırmada gerçek ve esas olan kavram türdür. Çünkü, kendi aralarında çiftleşerek fertil yavrular veren canlılar aynı tür içinde kabul edilirler. Türün üstünde yer alan cins, aile, takım gibi taksonlar içindeki canlıların yeri, farklı sistematikçilere göre değişiklikler gösterebilmektedir. Örneğin, bir tür farklı sistematikçilere göre farklı cinsler içinde düşünülebilir. Bir başka örnek, canlıların günümüzde genellikle beş alem (regnum) e ayrılarak (Monera, Protista, Fungi, Plante, Animalia) incelenmelerine karşın; bazı sistematikçilere göre iki aleme (Animalia, Plante) ayrılmasıdır. Aslında iki alemli sistematikten beş alemli sistematiğe geçişin nedeni, prokaryot ve ökaryot tek hücreliler ile mantarların ne bitkilere, ne de hayvanlara sokulamıyacak kadar ortak özelliklere sahip olmaları idi. Örneğin, Euglena klorofil içermesi ve taşıdığı kamçıyla hareketli olması dolayısıyla botanikçiler ve zoologlar arasında bitki mi, yoksa hayvan mı kabul edilmesi konusunda tartışmaya neden olmuştur. Fakat, beş alemli sistematiğin kullanılmaya başlanmasıyla bu tür tartışmalar büyük ölçüde sona ermiştir. Sistematik biliminin gelişmesinde ve canlı sistematiğinin incelenmesinde evrim açısından önemli olan, ilkel canlıların bitki mi yoksa hayvan mı olduklarını tartışacak kadar basit ve benzer yapılı olmalarına karşın; sistematiğin gelişmiş olan üst grupları arasında (memeli hayvanlar ve çiçekli bitkiler gibi) farkların çok fazla oluşudur. Canlı sistematiğinde evrime delil olarak gösterilen bir başka gözlem, aynı takson içinde biribirine yakın gruplardaki canlıların biribirlerine daha çok benzemesidir. Bu durum, yakın türlerin değişerek biribirlerinden meydana geldikleri düşüncesinin kaynağı olmuştur. 2- Paleontolojiden elde edilen kanıtlar Paleontoloji, bilimler yelpazesi içinde jeoloji ile biyolojinin birleştikleri çizgide yer alır. Adeta iki bilim dalının ara kesiti durumundadır. Bugün ele geçen fosillerden, jeolojik devirlerde yaşamış olan canlıların ne kadar eskiye ait olduklarını; ortamlarıyla ve bugün yaşamakta olan canlılarla ilgilerini araştırır. Fosil, Jeolojik devirlerde yaşamış olan canlılardan veya onların bıraktıkları izlerden bugün elimize geçen kalıntılara denir. Canlılar öldükten sonra, yumuşak dokuları ayrıştırıcı olarak isimlendirilen eklembacaklılar ve mikroorganizmalar tarafından tüketilir. Şayet iyi korunmamışsa kemikler de yok olur. Fosiller, jeolojik devirlerde yaşamış olan canlıların doğal olaylar sonunda uygun şekilde korunarak günümüze kadar gelmiş olan izleridir. Suda yaşayan canlıların fosilleşme şansı, karada yaşayan canlılara oranla daha fazladır. Örneğin, deniz veya gölde akarsu ağzına yakın yerde ölen bir balık, derenin taşıdığı sel sularıyla gelen sedimantasyonun altında kalabilir. Bu şekilde fosilleşme sürecine giren balık, diğer canlıların etkisinden uzak kaldığı gibi, yer altı sularıyla taşınan silikatlar ve karbonatların sert dokularına girmesiyle taşlaşarak binlerce yıl bozulmadan kalacak bir fosil haline gelir (Şekil 6). Fosilleşmenin bir başka şekli, çevresindeki tüm canlıları örtecek bir volkanik etkinlik sonunda canlıların kalın bir lav veya tüf tabakası altında kalmasıdır. Şekil. 6. Fosillerin, yaşadıkları devirlerin eskiliğine göre jeolojik tabakalar içinde sıralanışı Yer altında değişik derinliklerde bulunan fosiller çeşitli dış ve iç kuvvetlerin etkisiyle yüzeye çıkabilirler. Dış kuvvetler heyelanlar veya akarsu ve rüzgarların meydana getirdiği erozyon; iç faktörler ise, jeolojik anlamda yer hareketleridir. Paleontologlar, bu amaçla çeşitli yöntemler kullanarak jeolojik tabakaların yaşlarını belirlerler. Radyoaktiviteden yararlanılarak yapılan yaş tayinleri bu konuda yaygın olarak başvurulan yöntemdir. Paleontolojik bulgulara göre 4,6 milyar yıl yaşında olduğu tahmin edilen yer üzerinde ilkel canlıların günümüzden 3,5 milyar yıl önce (MYÖ); ilk ökaryotların ise 1,5 MYÖ meydana geldikleri ve ilk çok hücrelilerin kambriyen devrinde ortaya çıktıkları tahmin edilmektedir. Şekil 7, sırasıyla çenesiz omurgalılar, kıkırdaklı balıklar, kemikli balıklar, amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve memelilerin ortaya çıktıkları jeolojik devirleri ve gelişmelerini göstermektedir. Bu şekile göre, a) Şlk omurgalı hayvanlar çenesiz balıklardır. Bu canlıları zaman içinde sırasıyla kıkırdaklı ve kemikli balıklar, amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve memeliler izlemektedir. Bu durum, zaman içinde giderek gelişmiş canlıların ortaya çıktığını göstermektedir. Herhangi bir jeolojik devirde meydana gelen bir canlı türü, belli bir sayısal büyüklüğe eriştikten sonra, yeni türler meydana getirmektedir. Örneğin, başlangıçta sayıca az olan reptiller; fert sayıları belli bir büyüklüğe eriştikten sonra, tür sayılarını artırarak tüm jura devrinin baskın canlıları olmuşlardır. Burada "fert sayısının belli bir büyüklüğe erişmesi" b) ifadesiyle, ekosistemde türe ait taşıma kapasitesinin tamamının kullanılmış olması kastedilmektedir. c) Fosillerin incelenmesi, bazı hayvan grupları arasında geçit formu olarak nitelendirilebilecek fakat bugün yaşamayan canlıların varlığını ortaya koymuştur. Örneğin, jura devrinde yaşamış olan Archaeopteryx, vücut yapısı bakımından hem sürüngenlere ve hem de kuşlara benzeyen karakterlere sahiptir. Bu yapısıyla Archaeopteryx, bugün yaşamayan bir geçiş formudur. Bir başka örnek, biribirini izleyen jeolojik devirlerde yaşamış olan ve bugünkü atın ataları durumunda olan hayvan fosilleridir. Bu fosiller de atın evrimini gösteren geçiş formlarıdır (Şekil 8). d) Canlıların evrimi sürecinde, bazı karakterlerde meydana gelen değişikliklerin aynı yönde geliştiği görülür. Atın ayağının allometri tarzında gelişmesi; Sudan karaya geçiş sürecinde rol alan balık – kurbağa – sürüngen ve daha sonra gelişen memelilerde hareket, solunum ve dolaşım sistemlerinde görülen ve giderek daha fonksiyoner olma yönündeki gelişmeler buna örnektir. 3-Morfolojiden sağlanan kanıtlar Morfoloji, bir canlının veya canlıyı meydana getiren yapıların dış görünüşünü inceleyen bilimdir. Canlıların dış görünüşleri ve bu görünüşleri meydana getiren organ morfolojileri ve işlevleri karşılaştırılırken aralarındaki benzerlikler dikkate alınmaktadır. Gözlemler, organlar arasında homologi ve analogi tarzında olmak üzere, iki şekilde benzerlik bulunduğunu ortaya koymuştur. Şekil 8. Atın soyoluşunda yer alan geçiş formları. Analog organlar arasındaki veya analogi tarzındaki benzerlikler morfolojik ve işlevsel benzerlikleri dikkate almaktadır. Örneğin, embriyonik gelişimleri birbirlerinden tamamen farklı olan böceklerin ve kuşların kanatları arasındaki benzerlik, her ikisinde de kanatların uçma işlevini yerine getirmesidir. Bu konuda bir başka örnek, deniz parlaması (yakamoz) olayına neden olan Noctiluca miliaris ile aralarında filogenetik yakınlık olan Craspedotella pileolus‟un tek hücreli hayvan olmasına rağmen, morfolojik bakımdan deniz anası (Aurelia aurita) na benzemesidir veya bir memeli hayvan olan yunus balığı ile bilinen gerçek balıklar (Pisces) arasında görülen morfolojik benzerliktir. Yunus balığı, derisinin kıllı oluşu, akciğerleriyle soluması, canlı doğurması gibi özellikleri ve embriyonik gelişimi bakımından tipik bir memeli olmasına rağmen; ortam koşullarına uyması sonucunda morfolojik olarak balık şeklindedir. Homolog organlar arasındaki veya homologi tarzındaki benzerlikler organların embriyonik gelişimleri arasındaki benzerliklere dayanmaktadır. Evrimsel gelişimleri birbirine benzer olan bu organlar adaptif radyasyon sonunda farklı amaçlara uygun olarak değişmektedirler. Homolog organlar işlevsel farklılıklar gösterse de, burada dikkate alınan embriyonik gelişimleri arasındaki benzerliktir. Örneğin, memelilerde genel olarak 5 parmaklı olan üyeler; farklı türlerin yaşam koşulları ve beslenme şekilleri (veya topluluk içindeki rolleri = niş) ne göre el, toynak, yüzgeç, pençe, kanat gibi değişik amaçlara göre farklılaşmıştır. Bu organlar işlevsel farklarına rağmen embriyonik gelişmelerindeki benzerlikler nedeniyle homolog organlardır. Yukarıda anlatılan kuşlar ve böceklerin kanatları arasındaki analogi tarzı benzerliğe karşın, kuşların ve yarasaların kanatları arasında; hem embriyonik gelişimleri bakımından ve hem de işlevsel olarak görülen benzerlik nedeniyle, hem analogi hem de homologi tarzı benzerlik bulunmaktadır. Nitekim, her iki kanat yapısında yer alan kemikler arasında önemli benzerlikler bulunmaktadır (Şekil 9). Şekil 9. Sırasıyla, Şnsan, kedi, balina ve yarasa kolları arasındaki anatomik benzerlikler Homolog organların karşılaştırılmasıyla hayvanlar arasındaki yakınlıklar daha doğru bir şekilde belirlenmektedir (Şekil 9). Hatta, dış görünüşleri bakımından farklı olan fakat filogenetik bakımdan biribirlerine yakın olan canlıların akrabalık dereceleri, homologi tarzındaki benzerliklerin değerlendirilmesiyle ortaya çıkarılmaktadır. Örneğin, Equidae ailesinden at, Felidae ailesinden kaplan ve Pongidae ailesinden maymunun ayakları arasında anatomik ve işlevsel farklar vardır. At, aslan ve maymun sırasıyla; tırnakları, parmakları ve tabanları ile yere basan hayvanlardır. Aileler arasında yere basış şekli bakımından görülen farka rağmen, aynı aile içindeki fertlerin benzer şekilde yere bastıkları görülür. Buna göre, aynı aile içinde toplanan bireyler yakın akraba olarak kabul edilmelerine karşın, farklı ailelere mensup fertler daha uzak akraba olarak kabul edilmektedirler. A-Embriyolojiden sağlanan kanıtlar. Morfolojinin bir dalı olan embriyoloji, yumurtanın döllenmesiyle meydana gelen zigotun, hayvanlarda yumurta içinde veya ananın uterusunda; bitkilerde tohum içinde filizleninceye kadar geçirdiği gelişme evrelerini inceleyen bilim dalıdır. Bu bilim dalında yapılan gözlemler, yüksek organizasyonlu canlıların geçmiş jeolojik devirlerde yaşamış olan canlıların sürekli evrimleşmeleriyle meydana geldiklerini ortaya koymaktadır. Bu düşünceye neden olan gözlemler: a) Canlıların bir bölümü (örneğin bugüne kadar soylarını devam ettirebilmiş olan süngerler) embriyonik gelişimlerinde gastrula evresinde kalırlar. Ancak daha gelişmiş canlılarda embriyonik tabakalar ve organ oluşumları belirgin olarak görülmeye başlar. b) Belli bir gelişmişlik düzeyinin üzerindeki canlılar yumurta hücreleri meydana getirirler ve bu hücrede meydana gelen bölünmelerle bulastula ve gastrula evrelerinden geçerek; sırasıyla ektoderm, endoderm ve mezoderm olarak tanımlanan embriyonik tabakaları meydana getirdikten sonra organ taslaklarını oluşturarak gelişirler. c) Gelişmiş canlıların embriyonik gelişimlerinde, daha ilkel canlıların ergin evrelerinin bulunduğu gözlenmektedir. Örneğin, kurbağa metamorfozunda; su hayatına uyarak kuyruğuyla hareket eden ve solungaçlarıyla soluyan, balığa benzer bir tetar evresinin bulunuşu, filogenez içinde kurbağaların balıklardan meydana geldiği düşüncesini kuvvetlendirmektedir. Omurgalılarda boşaltım sisteminin evrimi incelendiğinde, ilkel balıklarda görülen pronefroz tipi böbreğin yerini; sürüngenler, kuşlar ve memeliler gibi daha ileri derecede evrimleşmiş olan grupların erginlerinde metanefroz tipi böbreğin aldığı görülür. Ancak, bu grupların ve amfibilerin larvalarında daima pronefroz tipi böbreğin bulunduğu görülür (Tablo 2). Bir başka örnek olarak, insanın, embriyonik gelişiminde nöral borunun oluşumu sırasında, kısa bir süre için başın gerisinde, balıkların solungaçlarına benzer yarıkların meydana geldiği; kalbin iki odacıklı olduğu; böbreklerin pronefroz tipinde olduğu ve kuyruğunun bulunduğu bir evreden geçtiği bilinmektedir. Ayrıca, Şekil 10 da görüldüğü gibi, insanın embriyonik gelişimindeki belli evreler ile başka canlıların embriyonik gelişim evreleri arasında benzerlikler bulunmaktadır. Bir başka anlatımla, her canlı embriyonik gelişiminde, evrim çizgisinde yer alan canlıların morfolojik özelliklerini sergileyen evrelerden geçerler. Sistematikdeki yeri tartışma konusu olan canlılar arasında filogenetik yakınlıklar, bu şekildeki benzerliklerden yararlanılarak bulunmaktadır. Hatta, bazı yazarlara göre “bir canlının embriyonik gelişimi onun soyoluşunu göstermektedir”. B-Sitolojiden sağlanan kanıtlar Morfolojik ve fizyolojik bakımdan, tek ve çok hücreli canlıların hücrelerinde bulunan ortak özellikler, canlıların orijininin tek hücreli bir organizma olduğunu düşündürmektedir. Bütün hücrelerde, merkezde DNA yapısında bir kalıtım materyali ve onu saran sitoplazma ile bütün bu yapıyı çevresinden ayıran bir zarın bulunması; bütün hücrelerde çoğalmanın mitoz olarak isimlendirilen bir bölünmeyle gerçekleşmesi; eşeyli çoğalan türlerde eşey hücrelerinde kromozom sayılarının mayoz bölünmeyle yarıya indirilerek türlerin kromozom sayılarının sabit tutulması bütün bu canlıların hücrelerinde karşılaşılan ortak karakterlerdir. Şekil 10. Çeşitli düzeylerde evrimleşmiş olan canlıların embriyonik gelişim evreleri arasında görülen benzerlikler. Soldan sağa sırasıyla: Balık, Salamander, Hindi, Tavuk, Domuz, Dana, Tavşan ve Şnsan Diğer taraftan, cins ve aile gibi küçük sistematik kategoriler içindeki türler arasında biribirlerine yakın olan kromozom sayılarının, takım gibi daha geniş kapsamlı kategorilerde giderek farklılaşması; canlıların ortak bir atadan meydana geldikten sonra giderek değiştiklerini göstermektedir. Örneğin, sineklerin Chironomus cinsi içindeki türlerin hemen hepsinde haploid kromozom sayısı 4; çekirgelerin Acridiidae ailesinde 16 türde n=10, 86 türde n=12 olmasına karşın; bilinen tüm kelebekleri kapsayan Lepidoptera takımında n=11-112 arasında değişmektedir. Benzer şekilde, kromozomların metafaz düzleminde sıralanışı bakımından da büyük sistematik kategoriler içindeki fertler arasında farklar bulunmaktadır. C-Histolojiden sağlanan kanıtlar Bütün canlıların özelleşmiş hücre grupları olan dokulardan ve farklı dokuların belli bir amaca yönelik olarak bir araya gelmesinden oluşan organ ve organların bir araya gelmesinden oluşan sistemlerden meydana gelmesi ve bu hiyerarşik yapının bütün canlılarda benzer olması canlıların ortak bir başlangıcının olduğunu düşündürmektedir. Ayrıca, canlıların dokuları arasında görülen morfolojik ve işlevsel benzerlikler de bu düşünceyi kuvvetlendirmektedir. Örneğin, omurgalı hayvanların deri, kol ve mide kasları ile sinir dokuları morfolojik olarak benzer yapıdadırlar. Bu durum, canlıların ortak bir atadan meydana gelerek evrimleşmeleri sırasında, doku düzeyinde benzer şekilde farklılaştıklarını göstermektedir. 4-Fizyolojiden sağlanan kanıtlar Canlıların bir hücreden meydana geldikten sonra sürekli bir rekabet ortamında ve çevrenin koşullarına uygun olarak, gelişerek ve farklılaşarak çeşitlendiklerini gösteren kanıtlara fizyoloji bilim dalında da rastlanmaktadır. Örneğin, bütün canlılarda görülen fizyolojik gereksinimler aynıdır. Fakat bunların karşılanma şekli gelişmişlik düzeyine bağlı farklılıklar gösterir. Örneğin, bütün canlılar enerji elde etmek için beslenmek ve solunum yapmak, ortaya çıkan artıkları da organizmadan uzaklaştırmak zorundadırlar. Bu işlemleri amip gibi tek hücreli bir canlıda ozmoz, difüzyon ve aktif transport gibi işlemlerle hücre düzeyinde gerçekleştirmek mümkün olmakla birlikte; çok hücreli organizmalarda periferdeki hücreler dışında, organizmanın geri kalan hücreleri için gazların ve maddelerin taşınmasını sağlamak üzere bir taşıma sistemi gerekmektedir. Böylece solunum, sindirim ve boşaltım sistemleri ile dış ortam arasındaki iletişim dolaşım sistemiyle sağlanmaktadır. Ayrıca bu sistemler arasındaki koordinasyonun sağlanması ve ortamdaki değişikliklerin organizma tarafından algılanması ve yanıtlanması için sinir sistemi ve ona bağlı olarak duyu organları gelişmiştir. Evrim sürecinde, canlılardaki sistem ve organların da ortamın gereksinimlerine uygun olarak değiştikleri görülmektedir. Ancak, burada rekabet daima varlığını sürdürmekte; hatta, ortamın gereksinimlerinden biri olarak karşımıza çıkmaktadır. Örneğin, Dolaşım sisteminin amacı, genel olarak; gazların, besinsel elementlerin, metabolizma artıklarının ve hormonların taşınmasını sağlamaktır. Bu gereksinimi karşılamak üzere kan sıvısı, böceklerde sırtta bulunan ve emme-basma tulumba gibi çalışan bir kalp yardımıyla vücut içinde serbest olarak dolaştırılırken; solucanda kalb ödevi gören lateral damarlar yardımıyla damarlar içinde kapalı olarak dolaşmaktadır. Omurgalılarda, gereksinimlere bağlı olarak önemli ölçüde değişikliğe uğrayan kalbin; balıklarda 2 odacıklı, amfibilerde 3 odacıklı, reptillerde ventrikülü tamamlanmamış bir bölmeyle ikiye ayrılmış olarak 3 odacıklı, kuşlar ve memelilerde 4 odacıklı olmak üzere evrim sürecinde giderek pompalama kapasitesini artırdığı görülmektedir (Şekil 11). Şekil 11. Sırasıyla balıkta 2 gözlü, kurbağada 3 gözlü ve memelide 4 gözlü kalp Boşaltım sisteminin amacı başlıca üre ve ürik asit şeklindeki metabolizma artıklarını vücut sıvılarından ayırmaktır. Bu amaca ulaşmak için, yöntem temelde aynı kalmak üzere gelişmişlik düzeyine bağlı olarak boşaltım organının süzme kapasitesinin arttığı görülmektedir. Solucanda her segmentte bir çift olarak bulunan nefridium şeklindeki boşaltım organı, böceklerde arka barsağa açılan Malpighi tüpü ve omurgalılarda sırasıyla pronefroz, mezonefroz, metanefroz olarak adlandırılan böbrek tipleri şeklinde bir evrimleşme göstermektedir. Bu anlatılanların dışında, tüm canlıların sadece kimyasal haldeki enerjiyi kullanabilmeleri ve depolayabilmeleri onların ortak bir atadan meydana geldiklerini gösteren bir başka kanıttır. Bu kuralın dışına çıkarak, gün ışığıyla hareket eden veya radyoaktif maddeler kullanarak büyüyen bir canlı bilinmemektedir. 5-Endokrinolojiden sağlanan kanıtlar Endokrinoloji, iç salgı bezlerinin yapısını, salgılarını, bu salgıların etkiledikleri olayları ve etki şekillerini inceleyen bir bilim dalıdır. Bu konuda memelilerde yapılan çalışmaların sayısı, ilkel gruplarda yapılan çalışmalara göre fazla olmasına rağmen; elde edilen bulgular canlıların ortak bir soydan gelerek derece derece farklılaştıklarını göstermektedir. Örneğin, çenesiz omurgalılar (cyclostomata) dan memelilere kadar uzanan evrim sürecinde yer alan canlılarda, tiroid bezinin biyokimyasal organizasyonun aynı olduğu bildirilmektedir. Siklostom larvalarında yapılan çalışmalar, endostillerinde tiroksin ve tironin hormonlarının bulunduğu; metamorfozunu tamamlayan bireylerde endostilden tiroid foliküllerinin oluştuğu ve aynı kimyasalların tiroid bezinde bulunduğu saptanmıştır. Daha alt gruplarda yapılan çalışmalar, protokordatlardan Ascidia'ların endostillerinde ve süngerlerde skleroproteinlere bağlı olarak iyot bulunduğunu göstermiştir. 6-Biyokimyadan sağlanan kanıtlar Bilinen bütün canlılar C, H, O, N başta olmak üzere canlılık için önemli olan bazı metal ve ametallerin de içinde bulunduğu organogen elementleri kullanırlar. Büyüme, hareket, çoğalma gibi işlevleri gerçekleştirebilmek için; bu elementlerden, cansız dünyada bulunmayan şeker, yağ ve proteinleri, nükleik asitleri meydana getirirler. Önemsiz farklarla kullandıkları ve meydana getirdikleri maddelerin aynı olması, canlıların ortak bir başlangıca sahip oldukları düşüncesini kuvvetlendirmektedir. Canlılar arasındaki akrabalık derecelerinin ortaya çıkarılmasında da biyokimyasal yöntemlerden yararlanılmaktadır. Bilindiği gibi, metabolik işlemler sonunda canlılarda meydana gelen NH3 ve CO2 in organizmadan uzaklaştırılması gerekir. Paleontolojik bulgular, omurgalı hayvanların; balıklar, kurbağalar, sürüngenler ve sürüngenlerin bir kolundan kuşların, diğerinden memelilerin evrimleştiklerini göstermektedir. Bu konuda yapılan biyokimyasal çalışmalar, balıklar, kurbağalar ve sürüngenlerin kaplumbağaları kapsayan Anapsida grubu ile memelilerde amonyağın ornitinle reaksiyona sokularak, CO2 in de kullanıldığı işlemler sonunda üreye dönüştürülerek organizmadan uzaklaştırıldığını; Buna karşın, sürüngenlerin kertenkeleler ve yılanları kapsayan Diapsida grubunda amonyağın ornitin yerine ksantinle reaksiyona sokularak organizmadan ürik asit şeklinde uzaklaştırıldığını göstermektedir. Bu durumda, biyokimyasal yöntemler de, paleontolojik bulgulara uygun olarak omurgalıların evriminde reptillerin bir kolundan memelilerin, diğer kolundan kuşların evrimleştiği göstermektedir. 7-Moleküler biyolojiden sağlanan kanıtlar Biyolojinin genç bilim dallarından olan moleküler biyoloji, içinde bulunduğumuz teknoloji çağının olanaklarıyla moleküler düzeydeki biyolojik problemlere çözüm aramaktadır. Gerek bu çalışmalar sırasında elde edilen bulguların bir bölümü ve gerekse doğrudan canlılığın nasıl meydana geldiğini araştıran çalışmalardan elde edilen bulgular, evrimin yer üzerinde moleküler düzeyde başlamış olabileceğini göstermektedir. Bu düşünceye göre, metan, amonyak ve karbon di oksit bakımından zengin olan yer atmosferinde elektrik boşalmaları yardımıyla meydana gelen tepkimeler sonunda; aminli asitler, şekerler ve yağ asitleri meydana gelmiştir. Bu tepkimeler sırasında meydana gelen çok sayıdaki moleküller uç uca gelerek zincirler oluşturmuşlardır. Olasılıkla deniz suyundaki bu moleküller yağ asitleri sayesinde kümeler meydana getirerek büyümüşler ve zamanla bakterilere benzer bir bölünme yeteneğine sahip olmuşlardır. Bundan sonraki bölümde üzerinde durulacak olan Miller'in deneyi, yerin soğuma sürecinde sahip olduğu düşünülen çevre koşulları altında inorganik maddelerden organik yapıların meydana geldiğini gösteren önemli bir çalışmadır.

http://www.biyologlar.com/evrimin-kanitlari

FİTOREMEDİASYON

Toprak kirliliğinin kontrolünde kullanılan fiziksel ve kimyasal arıtma yöntemleri, uygulama kolaylığı ve uygulama süresinin kısalığı gibi bazı avantajlara sahip olmasına rağmen, gerek arıtma masrafının yüksek olması, gerekse arıtma sonucunda ortaya çıkan diğer kirletici formlarının nihai gideriminin zorlukları nedeniyle çevresel açıdan fazla tercih edilmemektedir. Kimyasal arıtmaya alternatif olarak kullanılan ve kısaca bitkiler kullanılarak topraktan yerinde(in-situ) organik ve metal kirleticilerin giderimi olarak tarif edilen fitoremediasyon yöntemi, yeni ortaya konmuş, ekonomik ve ekolojik olması ile özel donanım gerektirmemesi ve uygulanan bölgenin yeniden kullanılabilmesine imkan vermesi gibi avantajlara sahip olması nedeniyle günümüzde tercih edilen bir yöntem haline gelmektedir. a) Fitoremediasyonla ağır metal giderimi Bitkiler tarafından topraklardan alınma potansiyeline sahip kirleticiler, metaller (Ag, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn), metalloidler ( As,Se), radionükleidler (90Sr, 137Cs, 239Pu, 238U, 234U), ametaller ( ve diğer organik bileşikler ( TPH, PAHs,Pestisitler, PCBs) olmak üzere birçok maddeyi kapsamaktadır. Ancak bitkilerce bir kirleticinin topraktan alınabilmesi için, öncelikle toprak şartlarının bitkinin isteklerine uygun olması gerekmektedir. Toprak pH’sı bu konuda en önemli parametrelerden biri olarak öne çıkmaktadır. Diğer taraftan topraktan ağır metal alma performansı yüksek olan bitkilerin, genel olarak özel coğrafik alanlarda yetiştikleri ve buna bağlı olarak özel gelişme şartları gerektirdikleri belirlenmiştir. Ancak çok yaygın alanlarda gelişebilen ve fitoremediasyon amacıyla başarılı bir şekilde kullanılan bitkilere de rastlanılmaktadır (2). Bitkiler tarafından alınan bir kısım metaller, bitki bünyesindeki enzimler aracılığıyla bozunmakta ve kimyasal formlarını değişikliğe uğramaktadır (Şekil 1). Çoğu metaller ise herhangi bir bozunmaya uğramadan bitkinin yaprak ve saplarında birikerek, bitkinin hasadıyla ortamdan uzaklaşmaktadırlar Bazı bitkilerin topraktan ağır metal alımına karşı yüksek oranda etkili olduğu ve bu tür bitkilerin ağır metal zehirliliğine karşı toleranslı olduğu belirlenmiştir (4). Hipertoplayıcı olarak da isimlendirilen bu bitkilerin arasında Brassicaceae, Euphorbiaceae, Asteraceae, Lamiaceae ve Scrophulariaceae bitki familyaları sayılabilir (5). Topraktaki ağır metallerin bitki kökleri tarafından alınabilecek forma gelmesi, fitoremediasyon verimini etkileyen faktörlerin başında gelmektedir. Bu amaçla kullanılan kompleks yapıcı şelatların bitkilerde metallerin alınabilirliğini arttırdığı (6) tespit edilmiştir. Fitoremediasyonun önemli avantajlarından birisi proses maliyetinin son derece ekonomik olmasıdır. Bu konuda yapılan bir çalışmada, 0,4 da genişliğinde, kurşunla kirlenmiş bir alanının temizlenmesi için 30 yıllık tahmini masraflar aşağıdaki gibi hesaplanmıştır. • Alanı kazıyarak uzaklaştırma için 12,000,000 dolar, • Toprak yıkama yöntemi için 6,300,000 dolar, • Toprak üstünün kapatılması için 600,000 dolar, • Fitoextraksiyon için ise 200,000 dolar (7). Fitoremediasyonla bitkilerin alabildiği maksimum ağır metal konsantrasyonları, aşağıda mg metal / kg bitki kuru ağırlığı cinsinden aşağıda verilmektedir. • 1,250 mg/kg As (8). • 9.4 mg/kg Cd (8). • 110 mg/kg Pb (9). • 1,165 mg/kg Zn (9). Yapılan araştırmalarda Thlaspi c. bitkisinin topraktaki farklı pH ortamında ve farklı konsantrasyonlardaki Cd metaline karşı (Şekil 3) en olumlu tepkiyi yüksek pH’larda verildiği görülmektedir. b) Fitoremediasyon teknolojilerinin karşılaştırılması (2) Fitoremediasyon kirleticilerin bitkiler kullanılarak giderilmesi teknolojisine genel olarak verilen bir isimdir. Bu isim altında birçok farklı teknoloji yer almaktadır. Bu teknolojileri fitoekstraksiyon, fitostabilizasyon, fitodegradasyon, fitovolatilizasyon, rizodegredasyon, rizofiltrasyon, hidrolik kontrol, vejetatif örtü sistemleri ve riparian buffer strips olarak sınıflandırmak mümkündür. Bu teknolojilerin her biri farklı ortamlarda farklı amaçlar için kullanılabilmektedir. Tablo 1’de, çeşitli ortamlar için kullanılan fitoremediasyon teknolojileri ve bu amaçla kullanılabilen uygun bitki türleri yer almaktadır. c) Fitoremediasyon amacıyla kullanılan bitkilerin uzaklaştırılması Bitki kullanılarak topraklardan alınan ağır metal alma işleminde amaç, toprak tarafından tutulmuş halde bulunan ağır metallerin daha kontrol edilebilir ve taşınabilir forma dönüştürülmesidir. Bu nedenle fitoremediasyon yöntemi, nihai bir uzaklaştırma veya giderme yöntemi olarak düşünülmemektedir. Nihai uzaklaştırma veya giderim, fitoremediasyon sonucunda ortaya çıkan bitkilerin yakılarak veya uygun bir depolama alanında depolanarak gerçekleştirilebilmektedir. Bitkide biriken selenyum gibi bazı metallerin hayvan beslenmesinde yararlı olması nedeniyle bu tür bitkilerin, hayvan yemi olarak değerlendirilmesi de mümkündür. Tablo 2’de farklı fitoremediasyon tekniklerinde artık bitkisel malzemenin nihai giderim yolları verilmektedir. Toprak kirliliği açısından en önemli çevre kirletici gruplardan birini oluşturan metallerin kontrolünde kullanılan fiziksel ve kimyasal arıtma yöntemlerinin, yüksek maliyetleri ve arıtma sonucunda ortaya çıkan kirleticilerin nihai gideriminin zorlukları nedeniyle çevresel açıdan fazla tercih edilmemektedir. Bu amaçla kullanılan ve bitkiler kullanılarak ağır metal ve diğer bir kısım kirleticilerin giderimi olarak tanımlanan fitoremediasyon yöntemi ise gerek ekonomik olması gerekse ekolojik olarak kullanımının tercih edilmesi nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir yöntem haline gelmektedir. Fitoremediasyon kapsamı altında kullanılan bir çok farklı teknoloji ve bitki türünün bulunması, bu teknolojinin kullanım imkanını arttırmaktadır. Ancak fitoremediasyon yönteminin, nihai bir uzaklaştırma veya giderme yöntemi olarak değerlendirilmemesi gerekmemektedir. Nihai giderim, fitoremediasyon sonucunda ortaya çıkan bitkilerin yakılarak, uygun özelliklere sahip ise yem bitkisi olarak kullanılarak veya uygun bir depolama alanında depolanarak gerçekleştirilmektedir. KAYNAKLAR 1. Kirleticiler-1, Ağır Metaller, 2006. Çevre için hekimler derneği, (www.cevrehekim.org) 2. Introduction to Phytoremediation, 2000. EPA/600/R-99/107 3. www.edumedia-sciences.com/a420_l2-phytoremediation.html, 2006. 4. Cunningham, S.D., Ow, D.W., 1996. Promises and prospects of phytoremediation. Plant Physiology 110, 715-719. 5. Baker, A.J.M. 1995. Metal hyperaccumulation by plants: our present knowledge of the ecophysiological phenomenon. Will plants have a role in bioremediation. 14th Annualsymposium on current topics in plant biochemistry, physiology and molecular biology, Columbia, MO, pp. 7-8. 6. Martens, S.N., and R.S. Boyd. 1994. The ecological significance of nickel hyperaccumulation: A plant chemical defense. Oecologia 98:379–384. 7. Cunningham SD, Ow DW. 1996. Promises and prospects of phytoremediation. Plant Physiol 110: 715-719 8. Pierzynski, G. M., J. L. Schnoor, M. K. Banks, J. C. Tracy, L. A. Licht, and L. E. Erickson. 1994. Vegetative Remediation at Superfund Sites. Mining and Its Environ. Impact (Royal Soc. Chem. Issues in Environ. Sci. Technol. 1). pp. 49-69. 9. Pierzynski, G. M., and A. P. Schwab. 1992. Reducing Heavy Metal Availability to Soybeans Grown on a Metal Contaminated Soil. pp. 543-553. In L. E. Erickson, S. C. Grant, and J. P. McDonald (eds.), Proceedings of the Conference on Hazardous Waste Research, June 1-2, 1992, Boulder, CO. Engineering Extension, Kansas State University, Manhattan, KS. Ömer VANLI* Mustafa YAZGAN** * İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Maslak, vanli@itu.edu.tr ** İTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü, Maslak, yazgan@itu.edu.tr Araştırmasından alıntı yapılmıştır.

http://www.biyologlar.com/fitoremediasyon

Yerin oluşumu

Aralarında yerin de bulunduğu güneş sistemindeki (Şekil 15) gezegenlerin oluşumu ile ilgili olarak bugüne kadar çeşitli teoriler ileri sürülmüştür. Bunlardan biri, güneş ve etrafındaki gezegenlerin aynı düzlem üzerinde, aynı yönde dönmelerine dayanılarak savunulmuş olan ve güneş çevresindeki gezegenlerin, güneşin kendi ekseni etrafında dönmesi sırasında kopan parçalar (bilinen 9 gezegen) şeklinde meydana geldiği düşüncesidir. Ancak, dönmekte olan bir kütleden ayrılan parçaların, ana kütlenin dönme hızını artırdığı bilinmesine rağmen; güneşin kendisinden koptuğu düşünülen gezegenlerden yavaş dönmesi, bu teorinin terkedilmesine neden olmuştur. “katastrof kuramı” na göre, milyarlarca yıl önce güneşe yaklaşan bir yıldız ile aralarında meydana gelen çekim kuvveti sonunda her iki yıldızdan kopan kütleler, bugün güneşin etrafında kendi yörüngelerinde dönen gezegenleri oluşturmuştur. Gezegenlerin güneşten büyük bir dönme hızına sahip oluşları, teoriyi ileri süren James Jeans (1877-1946) tarafından yabancı yıldızın dönme yönünde geçerken meydana getirdiği çekim alanının etkisi olarak açıklanmıştır. Güneş ekseninin gezegenlerin bulunduğu düzleme 60 lik bir eğim göstermesi de, dışarıdan bir etkiyi var sayan bu kuramı desteklemektedir. Ancak, bu teoride geçen yabancı yıldız ve onun da etrafında bulunması olası gezegenler hakkında herhangi bir bulguya sahip değiliz. Immanuel Kant (1724-1804) tarafından ortaya atılan “meteorit kuramı” na göre yer ve diğer gezegenler, yukarıda "evrenin oluşumu" başlığı altında anlatıldığı şekilde evrenin bir bölümündeki temel taneciklerin bir çekim merkezi etrafında sıkışmalarıyla meydana gelmiştir. Harold Urey (1893-1981), aydaki kraterlerin, madde sıkışması sırasında meydana gelen gaz kaçışları nedeniyle meydana geldiğini ileri sürerek; Fred Hoyle (1915-2001) ise, güneşden kopan bu uyduların dönme impulslarının manyetik alanlardan dolayı nasıl arttığını matematiksel olarak göstererek teoriyi güçlendirmişlerdir. Büyük bir olasılıkla yerin de, güneşde var olan yapıların evrenin bir yerinde derece derece yoğunlaşmasıyla meydana geldiği düşünülmektedir. Yer büyürken, giderek artan yer çekimi enerjisi dolayısıyla ısınmaya başlamış, buna bir ölçüde radyoizotopların bozunmasından açığa çıkan ısı da eklenerek sıcaklığı artmıştır. Bunun ötesinde, yer çekimi enerjisinin; yeri eritecek sıcaklık derecesinden fazlasını üretmeye yetecek büyüklükte olduğu (29 000 0C) hesaplanmıştır. Sıcaklığa bağlı olarak eriyen bütün maddeler, genel olarak ağırlıklarına göre yerin merkezinden dışa doğru sıralanmış ve yerin çekim gücü başlangıçta çok zayıf olduğundan tüm hafif elementler ve gazlar uzaya kaçmışlardır. Nitekim, Ayın yer atmosferine benzer bir yapıdan yoksun bulunması, bu uydunun çekim gücünün zayıflığına bağlanmaktadır. Yer tabakalı bir yapıya sahiptir. Yüzeyden yerin merkezine olan uzaklık  6300 Km. dir. Yerin altına yapılabilen en derin sondaj ise 10 Km. dir. Bu nedenle yerin yapısı hakkında bilgi, ancak sismik çalışmalardan elde edilmektedir. Yer küre, içte yoğunluğu 7,5 gr / cm3 olan metal haldeki demir çekirdek ile onu kuşatan ve yoğunluğu 3,5 gr / cm3 olan, çeşitli metallerin silikat ve oksitlerinden oluşan mantodan yapılmıştır (Şekil 16). Kimyasal bakımdan biribirinden farklı yapıda olan bu iki tabaka, etkisi altında bulunduğu fiziksel faktörlere bağlı olarak da kendi içinde tabakalara ayrılabilmektedir. Çekirdeğin merkezinin, yerçekiminden dolayı üzerine binen büyük basınç nedeniyle katı olmasına karşın; dış kısmının benzer kompozisyonda olmasına rağmen sıvı halde olduğu düşünülmektedir. Bu durumdaki çekirdeği saran manto katıdır. Metal silikatları ve oksitlerinden ibaret olan mantonun erime noktası daha yüksek olduğundan, sıvı haldeki çekirdek ile temas halinde olmasına rağmen onunla karışmamaktadır. Mantonun yüzeye yakın bölümü farklı etkiler altında farklı fiziksel yapılarda bulunmaktadır. Bu etkilerden biri mantoda yüzeye yaklaştıkca basıncın azalmasıdır. Buna bağlı olarak yapı yumuşamakta ve bu bölüm astenosfer olarak adlandırılmaktadır. Mantonun en dışında bulunan ve 100 Km. kalınlığa sahip olan kabuk, yüzey tabakası olduğundan astenosfere göre daha soğuk ve buna bağlı olarak da sert olduğundan litosfer olarak adlandırılmaktadır. Ancak, litosfer de karaları meydana getiren granit ve okyanusların tabanını oluşturan ve daha yoğun olan bazalt isimli iki tabakaya ayrılmaktadır.

http://www.biyologlar.com/yerin-olusumu

Arkelerin Biyolojik Ekonomik önemi

Arkelerin Biyolojik Ekonomik önemi

1970'lerde yapılan çalışmalarda arkeler farklı bir yaşam biçimine sahip canlılar olarak kabul edilmişti.

http://www.biyologlar.com/arkelerin-biyolojik-ekonomik-onemi

ATIKLAR ve ATIK MADDELER

Atık Tanımı: Standart dışı ürünler, sağlıklı kullanım süresi geçmiş olan ürünler, niteliği bozulmuş ya da yanlış kullanıma maruz kalmış olan maddeler (kontamine olmuş maddeler), aktiviteler sonucu kontamine olmuş ya da kirlenmiş maddeler (temizleme işlemi atıkları, ambalaj atıkları), kullanılmayan kısımlar (atık piller ve katalizörler), yararlı performans gösteremeyen maddeler (kontamine olmuş asitler), endüstriyel proses kalıntıları (destilasyon atıkları), kirliliğin önlenmesi amacı ile kullanılan proses kalıntıları (yıkama çamurları, filtre tozları, kullanılmış filtreler),yüzey işlemleri kalıntıları (torna atıkları ve benzeri), hammadde işleme proses kalıntıları (petrol slopları, madencilik ve benzeri), değerini kaybetmiş olan maddeler (PCB'lerle kontamine olmuş yağlar)ihracatçı ülkenin kanunlarına göre yasak getirilmiş olan maddeler, yeniden kullanım veya geri kazanım amacı ile getirilen maddeler, kontamine olmuş alanın iyileştirme çalışmalarından doğan maddeler. Yukarıda bahsedilen katagorilere ait olmayan fakat üretici ya da ihracatçı tarafından atık olarak kabul edilen maddeler, yukarıda belirtilmeyen üretim atıkları, atık olarak tanımlanır. Günümüzde atıkların bir bölümü geri kazanım ve geri dönüşüm yöntemleri ile yeniden üretime dahil edilebilmektedir. Çöp yığınlarının azaltılması ve atık depo alanlarının daha faydalı kullanılması sağlanmaktadır. Atık yönetimi; atığın kaynağında azaltılması, özelliğine göre ayrılması, toplanması, taşınması, geçici depolama, ara depolama, geri kazanım, bertaraf ve bertaraf işlemleri sonrası kontrolü ve benzeri işlemleri içeren çevre yönetimi biçimidir. Entegre atık yönetimi ise atık yönetiminin entegre olarak tüm atıklara beraber uygulanmasıdır. TEHLİKELİ ATIKLAR Tehlikeli Atık Nedir ? Genel Atık Tanımı: Aşagıda belirtilen kriterler kapsamına giren maddeler atık olarak tanımlanır:Standart dışı ürünler, sağlıklı kullanım süresi geçmiş olan ürünler, .dökülmüş, niteliği bozulmuş ya da yanlış kullanıma maruz kalmış olan maddeler (kontamine olmuş maddeler), aktiviteler sonucu kontamine olmuş ya da kirlenmiş maddeler (temizleme işlemi atıkları, ambalaj atıkları), kullanılmayan kısımlar (atık piller ve katalizörler), yararlı performans gösteremeyen maddeler (kontamine olmuş asitler), endüstriyel proses kalıntıları (destilasyon atıkları), kirliliğin önlenmesi amacı ile kullanılan proses kalıntıları (yıkama çamurları, filtre tozları, kullanılmış filtreler),yüzey işlemleri kalıntıları (torna atıkları ve benzeri), hammadde işleme proses kalıntıları (petrol slopları, madencilik ve benzeri), değerini kaybetmiş olan maddeler (PCB'lerle kontamine olmuş yağlar),ihracatçı ülkenin kanunlarına göre yasak getirilmiş olan maddeler, yeniden kullanım veya geri kazanım amacı ile getirilen maddeler, kontamine olmuş alanın iyileştirme çalışmalarından doğan maddeler. Yukarıda bahsedilen katagorilere ait olmayan fakat üretici ya da ihracatçı tarafından atık olarak kabul edilen maddeler. Yukarıda belirtilmeyen üretim atıkları atık olarak tanımlanır. Tehlikeli Atık Tanımı: Atık Yönetimi Genel Esaslarına İlişkin Yönetmelik kapsamında tehlikeli atık tanımı; Atık Listesinde (*) ile işaretlenmiş atıklar tehlikeli atıktır. Tehlikeli atıklar, EK-III A’da listelenen özelliklerden bir veya daha fazlasına sahip atıklardır. (2) Atık Listesinde (A) işaretli atıklar, EK-III B’de yer alan tehlikeli atık konsantrasyonuna bakılmaksızın tehlikeli atık sınıfına girer. (M) işaretli atıkların tehlikelilik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla yapılacak çalışmalarda, EK-III A’da listelenen özelliklerden H3-H8 ile H10 ve H11 ile ilgili değerlendirmeler, EK-III B’de yer alan konsantrasyon değerleri esas alınarak yapılır. Bu hüküm tehlikeli maddeler ile kontamine olmamış saf metal alaşımlar için geçerli değildir. Tehlikeli Atıklar Neleredir Ülkemizde oluşan başlıca tehlikeli atıklara örnek olarak; · Tehlikeli madde ile kontamine olmuş ambalajlar (boya kutuları, kimyasal kapları, yağ teneke ve varilleri v.b. kısacası, üzerinde tehlikelilik işareti (yanıcı, parlayıcı, toksik çevreye zararlı gibi) bulunan ambalajlar) · Atık Yağlar (Motor, makine ve türbin yağları, sentetik ve mineral yağlar, emülsiyon ve solüsyonlar) · Metallerin mekanik olarak işlenmesi esnasında oluşan ve yağ bulaşmış atıklar (yağlı metal talaşları, metalik çamurlar v.b.) · Yağlı araç parçaları, · Tehlikeli madde ile pislenmiş bez, eldiven, üstübü gibi atıklar · Boya ve vernik kalıntıları, · Eski piller ve aküler, · Organik solventler, · Flouresan lambalar, kartuş ve tonerler, · Pestisitler, · Asbest içeren maddeler, · Filtre tozları · Siyanür içeren sertleştirme tuzları · Metal içeren boya ve fosfat çamuru · Yağ içeren kablo atıkları · Fotoğrafçılık endüstrisinden kaynaklanan film banyo suları gibi atıklar verilebilir. Ülkemizde Ne Kadar Tehlikeli Atık Mevcuttur: Ülkemizde yıllık toplam tehlikeli atık üretiminin ~ 1.3 milyon ton/yıl olduğu tahmin edilmektedir.(Kaynak Çevre ve Orman Bakanlığı) TIBBİ ATIKLAR Tıbbi Atık Nedir Ünitelerden (Hastaneler, sağlık kuruluşları v.b) kaynaklanan, Yönetmeliğin EK-2’sinde C, D ve E grupları altında yer alan enfeksiyöz, patolojik ve kesici-delici atıklardır. • Mikrobiyolojik laboratuvar atıklarını, • Kan kan ürünleri ve bunlarla kontamine olmuş nesneleri, • Kullanılmış ameliyat giysilerini (kumaş, önlük ve eldiven v.b), • Diyaliz atıklarını (atık su ve ekipmanlar), • Karantina atıklarını, • Bakteri ve virüs içeren hava filtrelerini, • Enfekte deney hayvanı leşleri, organ parçaları, kanı ve bunlarla temas eden tüm nesneleri, • Vücut parçaları, organik parçalar, plasenta, kesik uzuvlar v.b.ni, (insani patolojik atıklar) • Biyolojik deneylerde kullanılan kobay leşlerini, • Enjektör iğnelerini, • İğne içeren diğer kesicileri, • Bistürileri, • Lam-lameli, • Kırılmış diğer cam v.b. nesneleri, kapsamaktadır. ATIK PİL VE AKÜMÜLATÖRLER Atık Pil Ve Akümülatörlerin Kontrolü Yönetmeliği 31.08.2004 tarih ve 25569 sayılı resmi Gazete’de yayımlanmış ve 01.01.2005 tarihinde yürürlüğe girmiştir. PİLLER Pil’in tanımı : Şarj edilmeyen primer hücrelerde kimyasal reaksiyon sonucu oluşan kimyasal enerjinin doğrudan dönüşümü ile üretilen elektrik enerjisi kaynağına pil denir. Pilin kullanım Alanları: Günümüzde piller evlerde, işyerlerinde, sanayide önemli miktarda kullanılmaktadır. elektronik cihazlarda, motorlarda, saatlerde, kameralarda, hesap makinelerinde, işitme aletlerinde, kablosuz telefonlarda, oyuncaklarda ve daha bir çok alanda piller karşımıza çıkmaktadır. Ülkemizde çoğunlukla alkali piller ve karbon-çinko piller kullanılmaktadır. Pillerin Özellikleri Piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürürler. Pil hücresinde , metal anot (negatif elektrot), metal oksit katyon (pozitif elektrot) ile iki elektrot arasında kimyasal reaksiyonu sağlayan elektrolitten ibarettir. Anot, elektrolizde aşınırken katotta iyonik değişim reaksiyonu sonucu elektrik akımı meydana gelir. Bu reaksiyon sonucu oluşan elektrik enerjisi çeşitli aletlerde kullanılır. Her bir hücre genel olarak 1.5 volttur. Hücreler birbirine seri bağlanarak daha yüksek voltaj üretebilir. Örneğin, 9 volt pil, 6 adet 1.5 v hücrenin seri halde bağlanması sonucu elde edilir. Elektro kimyasal sisteme bağlı olarak hücre voltajı 1.2 v ile 4 v arasında değişir. Piller, ıslak veya kuru olarak ikiye ayrılır. Islak hücreli pillerde, elektrolit sıvıdır. Kuru hücreli pillerde elektrolit, pasta, jel veya diğer matrix halde bulunur. Primer pillerde, reaksiyon hücre içinde gerçekleşir ve reaksiyon tersinmezdir. Primer piller şarj edilemez. Seconder pillerde kimyasal reaksiyonlar tersinirdir. Dıştan bir enerji ile reaksiyon başa döndürülür. Güç, sekonder kaynaktan pile yüklenebilir. Pil Çeşitleri Islak Hücreli Piller Kurşun-Asit Piller (Aküler) Kuru Piller 1. Alkali Piller 2. Çinko Karbon Piller 3.Çinko Hava Pilleri 4.Gümüş Oksit Piller 5. Cıva Oksit Piller 6.Lityum Piller Şarj Edilebilir Piller 1. Nikel Kadmiyum Piller 2.Nikel Metal Hidrid (Ni-MH veya NiMH) 3.Lityum İyon Pilleri (Li-Ion) Yasaklar • Alkali-manganlı düğme hücreler ve düğme hücre içeren piller hariç yönetmelikte tanımlanan zararlı madde içeren pillerin ithalatı ve üretimleri, • Ağırlıkça yüzde iki den fazla cıva oksit içeren pillerin ithalatı, • Atık pil ve akümülatörlerin evsel ve diğer atıklarla birlikte depolanması, alıcı ortama verilmesi ve yakılması yasaktır. Piller Kim Tarafından Toplanır Ülkemizde piller ağırlıklı olarak ithal edilmektedir. Yönetmelikteki yükümlülüklerin yerine getirilmesi için pil ithalatçıları tarafından TAP Taşınabilir Pil Üreticileri ve İthalatçıları Derneği kurulmuştur. Ayrıca ülkemizdeki birçok Belediye tarafından da büyük çoğunluğu tap derneği ile işbirliği yapılarak atık piller toplanmaktadır. Okullar, alışveriş merkezleri ve işyerleri gibi noktalarda atık pil toplama noktaları oluşturulmuş olup buralarda biriktirilen piller toplanmaktadır. Ülkemizde toplanan bu piller çoğunlukla D5 yöntemi olarak tanımlanan özel sahalarda beton bloklar içerisine gömülerek bertaraf edilmektedir. Ayrıca ülkemizde pillerin geri kazanımı çalışmaları da planlanmaktadır Tüketicilerin Yükümlülükleri Pil tüketicileri Atık pilleri evsel atıklardan ayrı toplamakla, pil ürünlerinin dağıtımını ve satışını yapan işletmelerce veya belediyelerce oluşturulacak toplama noktalarına atık pilleri teslim etmekle yükümlüdür. Pil Ürünlerinin Dağıtımını ve Satışını Yapan İşletmelerin Yükümlülükleri Pil ürünlerinin dağıtımını ve satışını yapan işletmeler; Pil üreticilerinin kuracakları sisteme uygun olarak tüketiciler tarafından getirilen atık pilleri ücretsiz olarak almakla, Atık pil toplama sistemi olmayan markaların pillerini satmamakla, Tüketicilerin getirdiği atık pilleri, üreticinin öngördüğü şekilde üreticiye veya üreticinin yetkilendirdiği bir kuruluşa gönderilmesini sağlamakla, İşyerlerinde tüketicilerin kolayca görebilecekleri yerlerde (EK-4 A)’da yer alan uyarı ve bilgiler ile atık pillerin toplanma şekli ve yerleri hakkındaki bilgileri sunmakla, Üreticilerin veya yetkilendirdiği kuruluşların temin edecekleri, atık pil konteynerlerini bulundurmakla yükümlüdür. Atık Piller ve Akülerle İlgili Belediyelerin Görev ve Yetkileri Belediyeler, Büyükşehir statüsündeki yerlerde Büyükşehir Belediyeleri; - Atık pil ve akümülatörlerin katı atık düzenli depolama alanlarında evsel atıklarla birlikte bertarafına izin vermemekle, - Kuruluş ve işletme giderleri pil üreticileri tarafından karşılanacak geçirimsizlik koşulları sağlanmış, nemden ari ve meteorolojik şartlardan korunmuş atık pil depolama alanlarının kurulması için katı atık düzenli depolama alanlarında ücretsiz olarak yer tahsis etmekle, - Üreticilerin şehrin muhtelif yerlerinde yapacakları atık pil ve akümülatör toplama işlemlerine yardımcı olmak ve işbirliği yapmakla, - Okullar, halk eğitim merkezleri, mahalle muhtarlıkları, eğlence yerleri ve halka açık merkezlerde pilleri ayrı toplama ile ilgili üreticilerin sorumluluğu ve programı dahilinde gerektiğinde üretici ile işbirliği yaparak pilleri ücretsiz olarak ayrı toplamakla, halkı bilgilendirmekle, eğitim programları düzenlemekle, - Belediye sınırları içinde bulunan atık pil ve akümülatör bertaraf tesislerini ve taşıma firmalarını denetlemekle,görevli ve yetkilidir. Atık Pillerin Taşınması Atık pil taşıyacak araç ve firmalar için lisans alma zorunluluğu bulunmamaktadır. Ancak, atık pillerin kapalı kasalı kamyonetlere yerleştirilmiş asgari 210 litrelik HDPE fıçılarda taşınması zorunludur. Atık pil taşıyacak araçların renginin kırmızı olması, araçların üzerinde atık pillerin toplandığına dair 20 metre uzaktan görülebilecek şekilde bu Yönetmeliğin1 No’lu ekinde yer alan amblemin bulunması, ayrıca araç kasalarının her iki yüzüne de “Atık Pil Taşıma Aracı” yazılması zorunludur. Atık Pillerin Geçici Depolanması Atık pillerin geçici depolanmasında iç ve dış yüzeyleri korozyona dayanıklı konteynerler kullanılması, bu konteynerlerin kolay taşınabilir ve hacmi asgari 4 m3 veya daha fazla olması, sızdırmazlık özelliği taşıması gereken konteynerlerin kırmızı renge boyanarak her iki yüzeyine “Atık Pil Geçici Deposu” ibaresi yazılması zorunludur. Konteynerlerın nakliye kolaylığı olan yerlerde zemini beton ve üstü kapalı alanlarda bulundurulması gerekli olup, bu alanlarda yangına karşı her türlü tedbir alınması zorunludur. Piller Ve Kota - Atık pillerin toplanması ise kota sistemi ile yapılacaktır. - I. grup piller tarihi takip eden ilk yıl % 15, ikinci yıl % 25, üçüncü yıl % 30, dördüncü yıl % 35, beşinci yıl % 40 ve devamı yıllarda ise Bakanlığın belirleyeceği oranlarda Atık haline gelen II. grup piller (Ni-Cd piller) için kota oranları ilk yıl % 25, ikinci yıl % 35, üçüncü yıl % 50, dördüncü yıl % 65, beşinci yıl % 80 ve devamı yıllarda ise Bakanlığın belirleyeceği oranlarda uygulanır Atık Pillerin Bertarafı Atık piller düzenli depolama alanlarında, bu işlem için diğer ayrılmış bölgelerde beton havuzlar içerisinde üzeri kapatılarak bertaraf edilebilir.

http://www.biyologlar.com/atiklar-ve-atik-maddeler

Arkea Metabolizma

Metabolizmaları çok çeşitlidir. Halobakteriler ATP üretmek için ışık kullanırlar. Ama başka gruplar gibi, elektron taşıma zinciri kullanarak fotosentez yapan bir arke yoktur. Arkelerden bulundurduğu enzimler sayesinde endüstride pek çok tepkimenin gerçekleşmesinde,atık metallerin zehirli özelliklerinin azaltılmasında,kalitesi düşük metallerin kullanılabilir hale getirilmesinde,kirlenmiş suların yeniden kullanılabilir hale getirilmesinde kullanılır.

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

Kirlenmiş Suda Bulunan Maddelerin Etkileri ve Toksikolojisi

Kirli sulara çeşitli kaynaklardan karışması muhtemel kirleticilerin türleri ve canlılara olan sınır konsantrasyonları belirtilmiştir. Oksijen eksikliğinin nedeni olarak kolay ayrışabilir organik maddeler Kolay ayrışan organik maddece zenginleşmiş sularda oksijen yetmezliği ortaya çıkabilir. Asimilasyonun yetersiz kalması halinde alglerde solunum ile oksijen azalmasına neden olurlar. Oksijenin suda çözünürlüğü ve suda yaşayan canlıların oksijen gereksinimi sıcaklığa bağlıdır. Sazan için en az 4 mg/l, alabalık için 10 mg/l O2 nin suda bulunması gereklidir. Oksidasyon zehirleri Oksidasyon zehirleri arasında klorun büyük pratik önemi vardır. İçme suyunun 5-25 mg Cl2/l ile klorlanması, suların kendiliğinden temizlenmesine olumsuz yönde etki eder. Algler klora karşı çok hassastırlar. Bu nedenle alglerle mücadelede klor kullanılır. 1.4 mg Cl2/l tatlı suda yaşayan birçok algler için öldürücüdür. Öldürücü doz balık yavruları için 0.05 mg Cl2/l , büyük balıklar (alabalık) için 0.1 mg Cl2/ l, sazan için 0.4 mg Cl2/l dir. Zehirli gazlar Amonyak: 18 °C de 1 l suda 554 g NH3 çözünür. İçme suyunun NH3 içeriği 0.05 mg/l den az olmalıdır. Sazanlar 2 mg/l ye, alabalıklar 0.8 mg/l ye tahammül edebilir. Hidrojen sülfür: Bu gaz suda çok iyi çözünür. Anaerobik şartlarda organik maddenin parçalanması sonucu oluşur. Kuvvetli bir solunum ve enzim zehiridir; pH yükseldikçe zehir etkisi azalır. Balıklar için zehirlilik sınırı 1 mg/l civarındadır (alabalıklar için 0.6 mg/l). SO2, Kükürt dioksit (sülfüroz asidi): Balıklar için zehirlilik sınırı 16 mg SO2/l civarındadır. Suda ayrıca HCI varsa bu sınır 0.5 mg SO2/l ye kadar düşer. Asitler ve bazlar Kirlenmiş sularda görülen en önemli mineral asitler HCI, H2SO4 ve HNO3 tür. Bunların zehir etkisi, neden oldukları pH değişikliğinden ve anyonlarından ileri gelir. Düşük pH derecelerinde diğer zehirli maddelerin de etkisi artar. Ayrıca asitler, sudaki karbonatlara etki ederek CO2 in açığa çıkmasına ve dolaylı olarak balıkların ölmesine neden olurlar. Balıklar için öldürücü pH 4.5-5 arasındadır (derelerde yaşayan alabalıklar için pH = 4.8). Sazanlar için bu pH değeri öldürücüdür. Bazlar olarak kirlenmiş sularda NaOH, KOH ve Ca (OH)2 bulunur. Bunların zararlı etkileri pH yükselmesinden ileri gelir. pH 9.2 den itibaren zararlı etki başlar. Sazanlar alkali pH’ ya çok az hassastır, pH 10.8 e dayanabilirler. Ağır metaller Çok küçük miktarlarda bile genellikle kuvvetli zehir etkisine sahip olan bu maddeler, kirlenmiş sularda metal, katyon, tuz ve kısmen anyon (örneğin kromat) şeklinde bulunurlar. Bunlar hem kirlenmiş suların kendiliğinden temizlenmesi engelleyebilir, hem de bu suların arıtılmamış veya arıtılmış halde sulamada kullanılmasını veya arıtma atıklarının gübre olarak kullanılmasını sınırlandırabilirler. Ağır metaller hücrelerde plasmanın sertleşmesine, şişme ve büzülmeye neden olur. Proteinleri de çöktürürler, bunun sonucu solunum intensitesi ve buna bağlı olarak oksijen tüketimi azalır. Mangan Mangan ve demir, ağır metaller arasında en zehirsiz metaller sayılırlar. Katyon olarak manganın zararlılık sınırı alabalık için 75 mg/l, sazanlar için 600 mg/l dir. Litrede 0.5 demir veya mangan içeren içme suları mürekkep tadında olur (veya mürekkep kokusu hissedilir). Nikel Bu metalin zararlılık sınırı balıklar için 1-5 mg/l, küçük su canlıları için ise 3-4 mg/l dir. 6 mg Ni /l dozu sudaki mikrobiyolojik olayları engeller. Krom Bu metal kirlenmiş sularda hem katyon, hemde anyon (kromat, bikromat veya kromik asit) olarak bulunabilir. Anyon şekli katyon şeklinden daha etkilidir. Balıklar için toksisite sınırı 28-80 mg Cr/l veya 15 mg/l kromat veya bikromat, içme suyunda sınır değeri olarak 0.05 mg Cr /l verilmektedir. Kurşun Kirlenmiş sulardaki Pb konsantrasyonu 0.1 mg/l den az ise suda yaşayan canlılar bundan pek etkilenmezler. Hassas balıklar için 0.1 - 0.2 mg Pb/ l toksisite sınırını teşkil eder (sert sularda bu sınır 1 mg Pb/l dir). İçme sularında en fazla 0.05 mg Pb/l bulunmaktadır. Demir Demir de mangan gibi göreceli olarak zehirsiz sayılmaktadır. Buna rağmen sulardaki yüksek demir konsantrasyonu mikrofloranın büyük ölçüde değişmesine neden olur. Demiroksit, demirhidroksit ve iki değerlikli demir bileşikleri fazla zararlı değildirler. Çeşitli demir bileşikleri sert olmayan sularda pH yı düşürmek suretiyle balıklara zehir etkisi yaparlar. Demirhidroksit balıkların solungaçlarını tıkayarak ölmelerine sebep olur. 1 mg Fe/l (sert sularda 30 mg Fe/l ) balıklar için zararlıdır. İçme sularında 0.5 mg Fe/l renk ve tatla anlaşılabilir. Çinko Belirli konsantrasyonlarda çinko sulardaki mikroflorayı olumsuz yönde etkiler. Balıklar için toksisite sınırı 0.3 mg/l (sert olmayan sularda 0.15 mg/l) dir. Bakır ve nikel, çinkonun zehir etkisini arttırırlar. İçme suyunda 5 mg/l zararsız sayılmaktadır. Bakır Bakır küçük canlılar için de yüksek derecede zehirlidir. Hafif alkali sularda hidroksit, çürüyen organik madde içeren sularda sülfür şeklinde çökelir. Bakır balıklar için kuvvetli bir zehirdir. Alabalıklar için toksite sınırı 0.14 mg Cu/l dir (Cu çözünen tuz olarak suda bulunuyorsa). Sert sularda zehir etkisi daha azdır. Suda çözünmüş halde bulunan diğer tuzlar bakırın zehir etkisini azaltır. 2.5 mg Cu/l yüksek su bitkilerine zarar vermez. İçme sularında en fazla 0.05 mg Cu/l bulunmaktadır. Civa Bu metal ve bileşikleri hem endüstriyel kaynaklardan hem de tohumlarda kullanılan ilaçlardan sulara karışırlar. Civa mikrofloraya kuvvetli zehir etkisi yapar. 100 mg Hg/l mikrobiyal aktivitenin durmasına neden olur. Balıklar için letalite (ölüm) sınırları 0.25 mg Hg/l (alabalık) ile 0.80 mg Hg/l (sazan) arasında bulunur. Civanın organizmada birikmesi mümkündür. Turna balıklarının içinde, yaşadıkları suya nazaran 3000 misli fazla Hg içerdikleri saptanmıştır. Federal Almanya’da müsaade edilen sınır değerler: İçme sularında maksimum 40 μg/l, taze balık etinde 0.5 -1.0 ppm'in altında. Ren Nehrin'de 0.01 - 0.05 μg /l düzeyinde bulunmaktadır. Nitrat ve nitritler Bu bileşikler sadece belirli ve dar bir alanda zehirli sayılabilirler. Balıklar ve diğer su hayvanları için nitratın toksisite sınırı 3-13 g/l, nitritin 20-30 mg/l dir. İçme suyunda en fazla 45 mg NO3/l bulunmalıdır. Daha yüksek değerler methemoglobin hastalığına neden olur (bilhassa çocuklarda). Fosfatlar Fosfor bileşikleri önemli bitki besin maddeleridirler. Su hayvanlarına olan etkileri, ancak suda fazla miktarda bulunup pH değerini veya suyun tampon sistemini değişikliğe uğrattığı zaman göze çarpar. Temizlik malzemelerinde (deterjan ve benzeri) bulunan polifosfatlar veya fosfor bileşikleri, suyun yüzey gerilimini değiştirerek (köpük teşekkülü) biyolojik olayları olumsuz yönde etkileyebilirler. Kompleks fosfatlar ayrıca suya sertlik veren maddeleri inaktif hale getirerek suyun sertliğini bir ölçüde giderebilirler ve bu suretle diğer bazı zehirli maddelerin etkisinin artmasına neden olabilirler; ayrıca ağır metalleri kompleks bağlama ile bağlayabilirler. Sularda kompleks fosfatlar kısa zamanda bitkilerce kolay alınabilen ortofosfata parçalanırlar. İçme suyunda 7 mg P2O5 / l (üst sınır) zararsızdır. Alıcı sularda fosfor artışının 4 nedeni vardır: • İnsan ve besin atıkları • Gübreler • Endüstri atıkları • Deterjanlar. Fosfatın tarımda, endüstri ve evlerde kullanımı son 10 yılda üstsel bir artış göstermiştir. Göllere besin (P) girdisi şu kaynaklardan olmaktadır: • 1/2’si tarımsal yüzey akış • 1/4’ü deterjanlar • 1/4’ü diğer kaynaklar Klorür, sülfat ve bor Federal Almanya’da yapılan araştırmalara göre yeraltı suları ve nehir sularında 40- 200 mg Cl- /l klorür saptanmıştır. Bu klorür iyonları topraktan drenaj suları ve ayrıca kentsel atık suları ile su kaynaklarına ulaşmaktadır. Federal Almanya’da yemek tuzları nedeni ile kullanılan ve büyük miktarda atık sularına intikal eden klorür miktarı yılda 200 000 ton Cl- olarak tahmin edilmektedir. Ayrıca endüstri atık suları ile nehirlere yaklaşık 2500 mg/l değerinde klorür ilave olmaktadır. Klorür ve sülfatın toksisitesi, yüksek konsantrasyonlarda ozmotik etkilerinden ileri gelmektedir. Genel olarak içme suyunda Cl- ve SO4-2 için 350 mg/l altındaki konsantrasyonlar zararsızdır. ABD de 250 mg/l üst limit olarak kabul edilmektedir. Tatlı su balıkları için toksik sınır 6000 mg/l Cl- dür . Sülfatlar sulama sularında klorürden daha az toksittirler. Kaliteli sularda konsantrasyon 192-336 mg/l düzeyindedir. İzin verilebilir maksimum değer 336-576 mg/l düzeyindedir. Bor, sularda borik asit (H3BO3) veya sodyum borat olarak bulunmaktadır. Boraksın toksik sınırı balıklar için 3-7 gB/l dir. Suların kendiliğinden temizlenmesi için gerekli mikrobiyal aktivite 10 g/l bor ile büyük ölçüde engellenir. 1-2 g/l borik asidin balıklara toksik olduğu belirtilmektedir. Sulama sularında 0.5 mg B/l den fazla konsantrasyonları bazı bitki türlerine zararlı olabilir. Orta ve dayanıklı tür bitkiler, sulama suyundaki 1-4 mg/l konsantrasyona dayanabilmektedirler. Drenaj sularındaki bor değeri 0.7 mg/l den fazla olmamalıdır. Siyanürler ve zehirli organik bileşikler Genel olarak siyanürün balıklar için toksisite sınırı 0.03-0.25 mg CN/l olarak verilmekte ise de bu, balık türü ve bileşik çeşidine bağlıdır. Örneğin tatlı su kefali için sodyum siyanat (NaOCN)'ın maksimum limiti 75 ppm dir. Buna karşılık alabalık için 0.05 ppm NaCN 24 saatte, 1 ppm ise 20 dakikada tamamen öldürücü olmaktadır. Su sıcaklığının artması ile zehir etkisi artmaktadır. İçme suyunda en fazla 0.05 mg CN- / l bulunmalıdır. Petrol ve Türevleri: Petrol su yüzeyinde ince bir film oluşturarak gaz alışverişini engeller. Sulardaki normal bakteri florası petrol ve türevlerince engellenir. Bu arada naften asitleri, fenoller ve merkaptan özellikle toksiktir. Merkaptanın balıklar için toksik dozu 0.6 -1.5; naften asitlerinin 1-5 mg/l dir. Benzinin toksisite sınırı 50 mg/l , benzenin 5-20 mg/l dir. Bazı literatüre göre toksisite sınırı normal benzinde 10- 260 mg/l, süper benzinde 40-100 mg/l dir. Fenoller Fenoller su mikroflorası tarafından parçalanabilirler. Konsantrasyon 200 mg/l yi geçince mikropların sayısında azalma görülür. Bazı su bitkileri de (Scirpus Lacustris) fenolleri parçalayabilirler. 1μg/l fenol suyun tadını ve 20μg/l fenol balık etinin tadını bozar. Balıklar için toksisite sınırı 6-7 mg/l fenol'dur. Poliklor- naftalinler ve bifeniller Bu bileşikler teknikte hidrolik yağlar, plastik endüstrisinde yumuşatıcı ve elektroteknikte izolasyon materyali olarak kullanılır klor içeriği arttıkça bu bileşikler katı bir yapı kazanırlar. Bunlar yağda eriyen ve DDT gibi hayvansal organizmalarda biriken bileşiklerdir. Bunlardan PCB (poliklor bifenil) hayvansal organizmalarda DDT den daha çok birikmiş bulunuyor. Bunların toksikolojisi henüz yeteri kadar araştırılmadığından bu konuda kesin bir şey söylemek mümkün değildir. Bu bileşiklerin havada ve suda bulunan miktarları mikrogram düzeyini aşmamalıdır. Bunların organizmalarda birikmesi sadece ortamdan değil, aynı zamanda besin zinciri vasıtasıylada olmaktadır. Bilhassa PCB nin mikrobiyolojik parçalanması hakkında birşey bilinmemektedir. Deterjanlar Kirlenmiş sularda bulunan deterjanların büyük kısmı evlerden gelmektedir. Deterjanlar hidrofil ve hidrofob gruplar içeren organik bileşiklerdir. Çözünmeyen kalsiyum sabunları teşkil etmezler ve düşük pH derecelerinde hidrolize olmazlar. Deterjanların etki bakımından en aktif kısmı uzun bir zincir teşkil eden lipofil kısımdır; bu kısım protoplazmadaki; lipoidlerle reaksiyona girer. Balıklarda solungaç ve diğer organlarda kanama olur, ciğerlerde deterjanlar birikir. Ayrıca deterjanlar suda bulunan yağları emülsiyon haline getirerek organizmaya geçmesini kolaylaştırırlar. Balıklar için öldürücü doz 5-10 mg/l arasında bulunurken, (katyonik deterjanlarda 0.02-0.1 mg/l) 1.2-2 mg/l lik konsantrasyonlar sulardaki algleri yok etmeye yeterlidir. Deterjanın içerdiği yüzey aktif bileşiklerin yanısıra içindeki katkı maddelerinden Na-tripol fosfatlar çöl sularında aşırı su bitkisi gelişimine, verim azalmasına ve gölde yaşlanma sürecinin (ötrofikasyon) hızlanmasına neden olmaktadır. Bunun dışında deterjanlar, evsel ve endüstriyel atıksularla nehir, deniz ve göllere ulaşarak köpük oluştururlar. Köpükler su yüzeyini kaplayarak havalanmaya engel olurlar. • Kısa sürede ayrışma özelliğindeki LAB (Lineer Alkil Benzen) aktif maddeli deterjanlar ayrışma sırasında sudaki C=O’ni hızla tükettiğinden suda ani O2 eksikliği yaratabilir. • Sularda birleşme mg/l düzeyindeki deterjan (1-3 mg/l ABS (Alkil Benzen Sülfonat), 0,6-1,5 mg/l LAS (Lineer Alkil Sülfonat)) balıklara zararlı etki yapar. 0,1 mg/l deterjan aktif maddesi balık yumurtalarında anormalliğe neden olur. 1960’lı yılların başına kadar dünyada deterjan üretiminde aktif madde olarak petrol kökenli bir madde olan DDB (Dodesil Benzen) kullanılmıştır. Dallanmış zincirli bir yapısı olan alkil benzen sülfonat’ın biyolojik bozunabilirliğinin çok az ve yavaş olması nedeniyle, su ortamında, arıtım tesislerinde, yoğun köpük oluşumu ile suya O2 aktarımını engellediği, böylece hem su canlılarını, hem de suyun kendini arıtım özelliğine olumsuz etki yaptığı, saptanarak kullanımı yasaklanmıştır. Bunun yerine 1964/65 yıllarında kolay ayrışabilen düz zincir yapılı alkil benzen süfonatlar kullanılmaya başlanmıştır. Ve tüm atıkların arıtıldıktan sonra çevreye verilmesi sıkı kontrole bağlanmıştır. 1982 yılında aktif maddelerin biyolojik bozunabilirliklerinin % 80’in üzerinde olması zorunluluğu getirilmiştir. • Çevre kirlenmesi yönünden deterjan ele alındığında en önemli neden deterjanların su ortamında ayrışma veya ayrışmama durumudur. • Ayrışma niteliği düşük, sert (DDB) deterjanlar yüzey sularından toprağa, kuyu ve kaynak sularına girmekte, düşük miktarlarda bile suyun koku ve tadını değiştirmekte ve içme suları ile insan bünyesine girmektedir. Pestisidler ve herbisidler Bu konuya toprak kirlenmesi bölümünde geniş yer verilecektir. Burada sadece suda ve içinde yaşayan canlılarda yapılan bazı gözlemler anlatılacaktır. Bu maddeler daha çok tarımsal alanlardan çıkan sularda, kültür topraklarından sızan sularda ve sebze-meyve işleyen fabrikaların kirlenmiş sularında bulunurlar. Uçaklarla yapılan tarımsal mücadele sonucunda da bu maddeler sulara karışabilirler. Pestisidlerden, klorlanmış hidrokarbonlar balıklar için son derece zehirlidirler. Organik fosfor bileşikleri balıklar için fazla zehirli değildir. Tanınmış pestisidlerin su faunasına olan zehirli etkilerine dayanılarak şu gruplama yapılmıştır. I. Çok zehirli maddeler: Suların yakınında kesinlikle kullanılmamaları ve artıklarının kesinlikle sulara karışmaması gerekir. Örnek: DDT emülsiyonu, azinphos, karbamatlar. II. Zehirli maddeler: İçinde balıkların yaşadığı sulardan uzak tutulmaları gerekir.Örnek: Lindan, Chlordan, Heptachlor, Parathion, Chlorthion, Diazinon, Malathion, Nikotin Preparatları, Perris, Rotenon, Pyrethrum, Karbolineum (meyve ağaçları) ve DDT (püskürtme ve toz şeklinde) III. Sığ sularda balıklar ve bunlara yem olan küçük canlılar için tehlikeli olabilecek maddeler: Trichlorphon, Demeton. IV. Normal dozda kullanıldığı zaman az zehirli olan maddeler (uzman kişilere danışılarak kullanılmaları gerekir): Kloratlar, Dalapon, Simazin, Paraquat.

http://www.biyologlar.com/kirlenmis-suda-bulunan-maddelerin-etkileri-ve-toksikolojisi

HÜCRE VE ORGANİK MADDELER

[color=][/color][color=][/color]İnsanoğlu yapısı gereği sorgulayan ve araştırma yapmayı seven bir varlıktır.Tarih boyunca insanın bu özelliği değişmemiştir.Belki araştırma imkanı ve şartları farklı olmuştur,ancak araştırma sürmüştür.İlk yapılan araştırmalar biyoloji ve gökbilimleri olmuştur.Hakeza yapılan bu araştırmalar,biyolojide sistematik üzerine yoğunlaşmış ve gökbilimlerinde de falcılık üzerine yapılan astroloji üzerine olmuştur. Tarihte bilinen en eski araştırmacı olan Aristo,yapmış olduğu çalışmalar neticesinde sadece biyoloji ilminde değil birçok ilimde temelleri atmıştır.Ancak yapmış olduğu biyolojik çalışmalar daha çok gözle görünen olayları temel almış ve biyolojik olan binlerce canlının sistematiğinin oluşmasına yol açmıştır. Daha sonraki yüzyıllarda gelen bilginlerin araştırmaları ise biyoloji ilminin daha derin bir biçimde ele alınmasını ve bilinmesini sağlamıştır.Mikroskobun bulunması sonucu canlıların yapısı daha iyi ele alınmış ve canlıların çok küçük ve çok karmaşık yapılardan oluştuğu tespit edilmiştir.Ancak karmaşık yapının tespiti mikroskobun geliştirilmesinden sonra olmuştur.Yapılan ilk çalışmalarda görülen yapılar birer odaya benzetilerek odacık manasına gelen “hücre” adı ile adlandırılmıştır. İlk zamanlarda hücrenin basit bir yapı olduğu zannedilmiş ve bu zan nedeniyle yanlış olan abiyogenez hipotezi ve yanlış olan evrim teoremi ortaya sürülmüştür.Ancak zaman içerisinde,mikroskobun gelişmesi ve özelliklede elektron mikroskobunun bulunması ile beraber hücre yapısının çok karmaşık sistemler bütünü olduğu tespit edilmiştir.Bu çalışmalar ve deneylerden sonra bu yanlış hipotez ve teoremlerde rededilmiştir. Hücre ve yapısı ile ilgili çalışmalar,büyük bir sistemler bütününü ortaya koymuştur.Öyleki,sadece hücre zarının bile kompleks yapısı insanı hayrete düşürmüş ve de düşürmektedir. Hücrelerin bir araya gelmesi sonucu dokular,dokuların bir araya gelmesi sonucu organlar,organların bir araya gelmesi sonucu sistemler ve sistemlerin bir araya gelmesi sonucu ise organizma meydana gelmektedir.Organizmada yer alan her bir hücre,diğer hücreler ile uyum içerisinde çalışmakta ve bu sayede organizmadaki denge sağlanmaktadır. Sadece çok hücreli organizmalar değil,tek hücre formasyonuna sahip olan organizmalarda büyük bir denge içerisinde yaşamlarını sürdürmektedir.Bu Denge içerisinde organik besinlerde önemli bir yere sahiptir. Nedir organik besinler? Önce bu soruya cevap verelim…Genel manada hepimizin şahit olduğu olaylardan birisi, sobanın içerisinde yanan kömürü gözlemek olmuştur. Kömürün yanma olayı ise aklımızda bir çok soru ve sorunların cevaplanması gerektiği ifadesini beraberinde getirmiştir. İşte bu soru ve sorunlar yüzyıllar boyunca araştırmacıların aklını kurcalamış ve bunlara cevap aramışlardır. Yanma nedir? Neden gerçekleşir? Daha hızlı yanma var mıdır? Bu gibi sorular yüzlerce yıl boyunca bilginlerin ve bilgin olmayan insanların kafasını kurcalamıştır. Daha önceki yıllarda bilinen tek enerji modelinin ateş olduğu bulunmuş, ancak bu enerji şeklidir diye ifade edilmemiştir. Bu enerji insanların ısınmasında, yemek yapmasında, metalleri eritmesinde faydalı olmuş; ancak olayın matematiksel boyutu ve bilimsel nicelik ile nitelik bulguları yıllarca gizem olmayı sürdürmüştür. Termodinamik adı verilen temellerin yerli yerine oturmaya başlaması ile beraber yanmanın açıklamaları da matematiksel olarak boyut kazanmaya başlamıştır. Yanmanın genel ifadeler içerisinde oksijen ile yanıcı bir maddenin birleşme reaksiyonu olduğu ifadesi; olayın oluşturduğu soru işaretlerinin bir kısmını çözmek için yeterli olmuştur. Bu ifade sonucu sobada bulunan ve bir karbon izotopu olan kömür , oksijen ile birleşerek yanma adı verilen enerji oluşumunu gerçekleştirmektedir. Bu olay sonucunda ise borulardan çıkan karbon integrali maddeler ve sobanın dibinde kalan kül oluşmaktadır. Burada karbon integrali adını verdiğim şeyler arasında karbonmonoksit ve karbondioksit en önemlileridir. Netice itibari ile bir karbon izotopu olan kömürün oksijen ile birleşmesi sonucu, enerji ve artık maddeler oluşmaktadır. Bizim sobada kömür yakmamızın temeli ise, bir organizma olan bizim yaşamımızı sürdürmemiz ve vücutta bulunan proteinlerin ve buna bağlı olarak enzimlerin optimal düzeyde tutulmasını sağlamak içindir. Ancak bizim yaşamamız için sadece ısı yeterli değildir. Bizim yaşamamızı sağlamak için daha önemli olan faktör kendi enerjimizi sağlamak için organik bileşik kullanmamızdır. Kullanacağımız bu organik bileşikleri ise üç grupta sınıflandırabiliriz: Karbonhidratlar, proteinler ve yağlar. Bu üç organik molekülde temelinde aynı amaç için vardır, bu ise canlılığın devamını sağlamaktır. Bu organik bileşiklerin oluşumu ise yine organik varlıklarda gerçekleşmektedir. Böylece bu bileşiklerin temelde üreticiler adı verilen bitkilerden, tüketicilere ve oradan ayrıştırıcılara uzanan döngülerinden bahsetmemiz mümkün hale gelmektedir. İnsan vücudu bu bileşikleri enerji amacı için kullanırken önce karbonhidratları ve sonra yağları tercih etmektedir. Halbuki yağların enerji miktarı fazladır, ancak yanması zor ve uzun olduğu için, daha kolay yanan karbonhidratlar öncelikte birinci sırada yer almaktadır. Ancak yağ dediğimiz moleküller sadece enerji için değil; organizmanın deri altında ve organlar arasında bulunması ile onu soğuktan ve mekanik etkilerden koruması ile dikkate değer öneme haiz olduğu gerçeğini defalarca vurgulamaktadır. Burada enerji modellemesinde ilk önce karbonhidratların ve daha sonra yağların ve en sonunda da proteinlerin kullanılmasını soba örneği ile açıklamak isterim… Kömürün enerjisi fazladır, ancak siz odun yakmadan kömürü yakamazsınız; aynı şekilde yağların enerjisi çoktur, ancak karbonhidratlar bitmeden onları yakmanız mümkün değildir. Eğer vücut proteinleri enerji için yakıyorsa artık o vücut ölüyor demektir, buda çürümüş soba gibidir. Yağ molekülleri genel manada karbon(C), hidrojen(H) ve oksijen(O) atomlarından oluşmaktadır. Bazı yağ moleküllerinde ise bu maddeler yanında fosfor ve azotta bulunmaktadır. Yağların yapısındaki hidrojen miktarı diğer organik bileşiklerinden daha fazladır, bu nedenler enerji miktarı daha fazladır. Yağlar suda ya hiç çözünmez ya da çok az çözünürler. Aseton ve eter gibi organik çözücülerde çözünürler. Yağlar genel olarak dört grupta incelenir: Yağ asitleri, steroidler, fosfolipitler, steroidler ve nötral yağlar. Bunlardan yağ asitleri en basit lipidler olup uzun karbon zincirlerinden oluşmuştur. Karbonlar arasında bağlar tekli ise doymuş yağ asitleri, çiftli bağlar varsa doymamış yağ asitleri adı verilir. Doymamış yağ asitlerinin yüksek sıcaklık ve basınç altında hidrojene tabi tutulması sonucu margarinler elde edilir. [color=]Steroidler[/color] halkalı yapıya sahip olup, zarların yapısına katılır. Ayrıca steroidler vitamin ve hormon olarakta görev yaparlar. Fosfolipidler adı verilen yağlar ise fosfor içerip, zarların yapısına katılırlar. Nötral yağlar ise yağların depo şeklidir ve bir gliserol molekülüne üç yağ asidinin bağlanması sonucu oluşmaktadır.Karbonhidratlar içerisinde en basit molekül yapısına sahip olanlar monosakkaridler dediğimiz daha basit bileşenlere hidroliz edilemeyen şekerler söylenebilir. Bunlar içerisinde aktif grup olarak aldehit taşıyanlara aldoz, keton taşıyanlara ketoz adı verilmektedir. Bu şekerlerde adlandırma karbon sayılarına göre yapılıp üç karbonlu olanlara trioz, dört karbonlu olanlara tetroz, beş karbonlu olanlara pentoz ve altı karbonlu olanlara heksoz adı verilmektedir. Hidrolizlendikleri zaman aynı veya farklı iki monosakkaride ayrılan karbonhidratlara disakkaridler adı verilmektedir. Bunlara verilecek örnekleri ise şöyle sıralayabiliriz; sukroz-glukoz alfa (1-2) fruktoz; laktoz-glukoz beta (1-4) galaktoz; maltoz-glukoz alfa (1-4) glukoz, trehaloz-glukoz alfa (1-1) glukoz; sellobioz-glukoz beta (1-4) glukoz … Hidroliz edildikleri zaman iki ile on arasında monosakkarid oluşturan karbonhidratlara ise oligosakkaridler adı verilmektedir. Bunlara örnek olarak raffinozu verebiliriz. Raffinozun yapısında glukoz , galaktoz ve fruktoz monosakkridleri yer almaktadır. Hidroliz edildikleri zaman on ve daha fazla monosakkaride ayrılan karbonhidratlara polisakkaridler adı verilmektedir. Bunlardan selüloz beta D-glukoz polimerlerinden oluşmuştur. İnsanlarda beta amilaz bulunmadığı için selülozlu sindiremez. Başka bir örnek ise nişastayı verebiliriz. Alfa D-glukoz polimerlerinden oluşmuştur. İnsanlar sindirebilir. Bir başka örnek ise glikojeni verebiliriz. Glikojende alfa D-glukoz polimerlerinden oluşmuştur. Karbonhidratlar çok geniş bir konu olup hala araştırmaların sürmekte olduğu düşünülürse, bir makale ile ifade edilemeyeceği aşikar olur…

http://www.biyologlar.com/hucre-ve-organik-maddeler

Oksijen ve Canlılar

En bol bulunan bir element olan oksijen, atmosferimizde fotosentetik canlıların faaliyeti sonucu oluşmaya başlamıştır.Oksijen bütün canlılar için vazgeçilmez bir element olup; hidrojen, karbon, nitrojen ve kükürt ile birlikte organik moleküllerin temel yapısal Atom larını oluşturur. Bunun yanında, aerobik canlıların enerji metabolizmasındaki rolü nedeniyle, oksijen hayati bir öneme sahiptir. Bilinen bütün canlı türleri, organik moleküllerin içindeki şekli ile oksijene gereksinim duysalar da, serbest formdaki moleküler oksijen her canlı türü için aynı anlamı ifade etmez. Aerobik canlılar yaşamları için mutlaka moleküler oksijene gereksinim duyarken, anaerobik canlılar büyüme ve çoğalmaları için oksijene bağımlı değildirler. Anaerobik canlılardaki oksijenin toksik etkisinin nedeni, oksijenden kaynaklanan bazı reaktif türlerin biyolojik molekülleri oksitlemeleri ve bu reaktif türlere karşı anaerobik canlılarda savunma sisteminin bulunmamasıdır. Oksijen sadece anaerobik türlerde değil, yaşamları için mutlaka moleküler oksijene bağımlı olan canlılarda da toksik etkilidir. Oksijenin canlılardaki toksik etkileri başlıca iki tür mekanizma ile gerçekleşir 1. Aerobik canlılarda gözlenen oksijen toksisitesinin ilk açıklaması, moleküler oksijenin bazı enzimleri inhibe ettiği şeklindedir. Örneğin, nitrojen fiksasyonunu katalizleyen nitrojenaz enzimleri ve CO2 fiksasyonunu katalizleyen ribüloz bifosfat karboksilaz oksijen tarafından kompetetif olarak inhibe edilirler. Oksijen, glutamat dekarboksilaz enzimini inhibe ederek beyinde GABA düzeyini düşürmektedir. 2. Oksijenin enzim inhibisyonu etkisi sınırlı ve çok zayıftır. İlk kez 1954 yılında, oksijenin biyolojik sistemlerde görülen toksik etkilerinin, oksijenin bazı reaktif türlerinden kaynaklanabileceği ileri sürülmüştür. Bugün, oksijenin canlılardaki toksik etkisinin “oksijen radikalleri” olarak adlandırılan ve oksijenin vücuttaki metabolizması sırasında oluşan reaktif türlerden kaynaklandığı bilinmektedir. REAKTİF TÜRLER OLARAK RADİKALLER Atomlar, proton ve nötronlardan oluşan pozitif yüklü bir çekirdek ve çekirdeğin etrafında bulunan negatif yüklü elektronlardan oluşur. Elektronlar hem partikül, hem de dalga özelliğine sahip olup, çekirdek etrafında ışık hızı ile hareket ederler. Bu nedenle elektronların çekirdek etrafındaki yeri tam olarak tarif edilemez, yalnızca bulunma olasılığının en yüksek olduğu yerden bahsedilebilir. Belirli elektronların bulunma olasılığının en yüksek olduğu yer “ orbital ” olarak adlandırılır. Radikaller, dış orbitallerinde paylaşılmamış elektron içeren kimyasal türlerdir. Her türden kimyasal ve biyokimyasal tepkime daima atomların dış orbitallerindeki elektronlar seviyesinde gerçekleşir. Dış orbitallerde paylaşılmamış elektron bulunması söz konusu kimyasal türün reaktivitesini olağanüstü arttırdığı için, radikaller reaktivitesi çok yüksek olan kimyasal türlerdir. RADİKALLER NASIL OLUŞUR İçinde bulunduğumuz çevrede çeşitli fiziksel etkenler ve kimyasal olaylar nedeniyle devamlı bir radikal yapımı vardır. hücresel koşullarda da ciddi bir miktar ve çeşitlilikte radikal üretilmektedir. Radikaller başlıca 3 temel mekanizma ile oluşur: 1. Kovalent bağların homolitik kırılması ile. Yüksek enerjili elektromanyetik dalgalar ve yüksek sıcaklık kimyasal bağların kırılmasına neden olur. Kırılma sırasında bağ yapısındaki iki elektronun her biri ayrı ayrı atomlar üzerinde kalıyorsa, bu tür kırılmaya homolitik kırılma denir ve her iki atom üzerinde de paylaşılmamış elektron kalır. 2. Normal bir molekülün elektron kaybetmesi ile. Radikal özelliği bulunmayan bir molekülden elektron kaybı sırasında dış orbitalinde paylaşılmamış elektron kalıyorsa radikal formu oluşur. Örneğin askorbik asit, glutatyon ve tokoferoller gibi hücresel antioksidanlar, radikal türlere tek elektron verip radikalleri indirgerken, kendilerinin radikal formu oluşur. 3. Normal bir moleküle elektron transferi ile. Radikal özelliği taşımayan bir moleküle tek elektron transferi ile dış orbitalinde paylaşılmamış elektron oluşuyorsa bu tür indirgenme radikal oluşumuna neden olabilir. Örneğin moleküler oksijenin tek elektron ile indirgenmesi, radikal formu olan superoksidin oluşumuna neden olur. Superoksit radikalinin yapımındaki artış da, oksijenin diğer radikal türlerinin ve diğer atom merkezli radikallerin oluşumu için tetik fonksiyonu görür. OKSİJEN VE OKSİJEN RADİKALLERİ Moleküler oksijen dış orbitallerinde paylaşılmamış iki elektron içerir. Bu elektronlar, spinleri aynı yönde ve farklı orbitallerde iken minimum enerji seviyesindedirler. Radikal tanımına göre oksijen “diradikal” yapıya sahip bir moleküldür. Oysa oksijenin reaktivitesi beklenenin aksine çok düşüktür. Diradikal bir yapıya sahip olan oksijenin herhangi bir molekül ile tepkimeye girebilmesi için, tepkimeye gireceği molekülün de benzer yapıya (farklı orbitallerde spinlerin aynı yönde elektron içermesi) sahip olması gerekir. Oysa başta organik moleküller olmak üzere atom ve moleküller orbitallerinde elektronları antiparalel ve eşleşmiş olarak içerirler. Veya paylaşılmamış elektronlar kovalent bağlara katılmışlardır. Bunun sonucu olarak oksijenin diğer moleküllere olan reaktivitesi son derece kısıtlanmıştır. Bu kısıtlama “spin kısıtlaması” olarak adlandırılır. Canlıların oksijeni kullanabilmesi için, oksijene elektron transferi yaparak spin kısıtlamasını aşmaları gerekir. Bu işlem için canlılar bazı metal iyonlarından (Fe, Cu, Mn, Zn) yararlanırlar. Spin kısıtlaması nasıl aşılır 1. Oksijene elektron transferi ile. Proteinlere bağlı metal iyonları aracılığıyla oksijene bir veya iki elektron aktarımı katalizlenebilir. Oksijene tek elektron transferi ile süperoksit radikali oluşur. Spin kısıtlaması kalktığı için süperoksit oksijene göre çok daha reaktiftir. İki elektron transferi ile de peroksi anyonu oluşur. 2. Enerji absorbsiyonu ile. Bu mekanizma ile oksijenin iki uyarılmış formu oluşur. Singled oksijen diye adlandırılan oksijenin bu formlarında dış orbital paylaşılmamış elektronlarından birisinin spini değişmiştir. Zıt spinli elektronlar aynı orbitalde (delta formu) veya ayrı ayrı orbitallerde (sigma formu) bulunabilirler. Canlılarda Oksijen Radikallerinin Yapımı Oksijen bulunan bir ortamda çeşitli fiziksel ve kimyasal etkenlerle oksijen radikalleri yapılabilir. Vücudumuzda oluşabilen radikallerin sayısı “yüzlerce farklı tür” şeklinde ifade edilebilirse de, bu radikaller arasında süperoksit, H2O2, nitrik oksit ve hidroksil radikalinin özel yerleri vardır. Hatta bu radikaller içinde süperoksit ve nitrik oksit temel radikaller sayılabilir. Çünkü süperoksit ve nitrik oksit enzimatik mekanizmalarla, devamlı olarak ve önemli derişimde üretilen radikallerdir. Ayrıca bu iki radikal, biyolojik sistemlerde tanıdığımız diğer bütün önemli radikaller ile radikal yapıda olmayan reaktif türlerin oluşumunu başlatabilecek özelliktedirler. Normal biyokimyasal tepkimeler sırasında oluşan oksijen radikalleri ile çeşitli biyolojik fonksiyonları yerine getirmek üzere üretilen nitrik oksidin derişimleri genellikle çok düşüktür. Düşük derişimdeki reaktif türler, hücrelerin antioksidan sistemleri tarafından inaktive edildiklerinden önemli toksik etkilere neden olmazlar. Ancak bu radikallerin yapımları çeşitli patolojik durumlarda artabilir, çoğunlukla da her iki radikal bileşik grubunun oluşumu birbiri ile paralel seyreder. Örneğin inflamasyon durumlarında aktive olan lökositler aynı anda hem oksijen radikallerini hem de nitrik oksidi yüksek derişimlerde sentezlerler. Nitrik oksit, oksijen radikalleri ile tepkimeye girerek veya oksijenli ortamlarda oksitlenerek, kendisinden çok daha reaktif türlerin oluşumuna neden olur. oksijen radikallerinin fazla yapımının neden olduğu etkilerin toplamı “oksidan stres“ diye adlandırılır. Oksidan stresi, nitrik oksidin reaktif türlerinden kaynaklanan toksik etkilerden ayırmak mümkün olmadığından, “nitrozatif stres” den ayırmak imkansızdır. Bu bakımdan, oksidatif hasar, superoksitten kaynaklanan radikaller ile nitrik oksidin reaktif türlerinin neden olduğu hasarların bir toplamıdır. Süperoksit Canlılarda oluştuğu ilk gösterilen radikal olan süperoksit, başlıca şu mekanizmalarla üretilmektedir: 1.) İndirgeyici özellikteki biyomoleküler oksijene tek elektron verip kendileri oksitlenirken süperoksit radikali oluşur. Hidrokinonlar, flavinler, tiyoller, katekolaminler, ferrodoksinler, indirgenmiş nükleotidler gibi yüzlerce biyolojik molekül aerobik ortamda oksitlenirken süperoksit yapımına neden olurlar. 2.) Başta çeşitli dehidrogenazlar ve oksidazlar olmak üzere, yüzlerce enzimin katalitik etkisi sırasında süperoksit radikali bir ürün olarak oluşabilir. 3.) Mitokondrideki enerji metabolizması sırasında oksijen kullanılırken, tüketilen oksijenin % 1-5 kadarı süperoksit yapımı ile sonlanır. Buradaki radikal yapımının nedeni NADH-dehidrogenaz ve koenzim-Q gibi elektron taşıyıcılardan oksijene elektron kaçağının olmasıdır. 4.) Aktive edilen fagositik lökositler bol miktarda süperoksit üreterek fagozom içine ve bulundukları ortama verirler. Antibakteriyel etki için gerekli olan bu radikal yapımı, daha reaktif türlerin oluşumunu da başlatır. Yani radikal yapımı bazı hücresel fonksiyonlar için gerekli de olabilir. Hücresel koşullarda üretilen süperoksit, oksitleyici veya indirgeyici olarak davranabilir. Aldığı elektronu metal iyonuna, sitokrom c’ye veya bir radikale verirse tekrar oksijene oksitlenir. Oksijenden daha oksitleyici olan süperoksit bir elektron daha alırsa peroksi anyonuna indirgenir. 2H+ O2-. + e- à O2= à H2O2 Bu tepkime biyolojik moleküllerin oksidasyonuna neden olduğundan tercih edilmez. Aerobik canlılarda süperoksitlerin H2O2’e çevrilmesi katalitik aktivitesi çok yüksek bir enzim olan süperoksit dismutaz (SOD) tarafından katalizlenir. SOD O2-. + O2-. + 2H+ à H2O2 SOD tarafından katalizlenen bu tepkime “dismutasyon tepkimesi” diye adlandırılır. Süperoksit, özellikle hafif asidik koşullarda SOD olmadan kendiliğinden dismutasyonla da H2O2’e çevrilebilir. SOD enziminin yüksek katalitik etkisi nedeniyle hücrelerde süperoksit birikimine izin verilmez. Ancak çeşitli patolojik durumlarda süperoksit yapımının artmasıyla süperokside özgü tepkimeler görülmeye başlar: Süperoksit metal iyonlarını indirgeyerek bağlı olduğu proteinlerden salınımına neden olur. kofaktörlerin oksidasyon düzeylerini bozar ve metal iyonlarının katıldığı hidroksil radikali yapım tepkimelerini hızlandırır. Diğer radikallere göre daha az reaktif olsa da indirgenmiş nükleotidlerin, bazı amino asitleri ve antioksidan bileşikleri oksitler. Süperoksit, hücre zarlarının hidrofobik ortamlarında daha uzun ömürlü ve çözünürlüğü daha fazladır. Zar fosfolipidleri nedeniyle hücre zarı yüzeyleri daha asidiktir ve süperoksit burada daha kolayca bir proton alarak hidroperoksit radikalini (HO2.) oluşturur. Bu radikal de çok reaktif olup, hücre zarlarında lipid peroksidasyonunu başlatabilir ve antioksidanları oksitleyebilir. Hidrojen Peroksit Hidrojen peroksit, oksijenin enzimatik olarak iki elektronla indirgenmesi ya da süperoksitlerin enzimatik ve non-enzimatik dismutasyonu tepkimeleri sonucu oluşur. Yapısında paylaşılmamış elektron içermediğinden radikal özelliği taşımaz, reaktif bir tür değildir. Hidrojen peroksidin oksitleyici bir tür olarak bilinmesinin nedeni, demir, bakır gibi metal iyonlarının varlığında hidroksil radikalinin öncülü olarak davranmasıdır. Hidrojen peroksit özellikle proteinlerdeki hem grubunda bulunan demir ile tepkimeye girerek yüksek oksidasyon düzeyindeki reaktif demir formlarını oluşturur. Bu formdaki demir çok güçlü oksitleyici özelliklere sahip olup, hücre zarlarında lipid peroksidasyonu gibi radikal tepkimeleri başlatabilir. Oksitleyici özelliği nedeniyle, biyolojik sistemlerde oluşan H2O2’nin derhal ortamdan uzaklaştırılması gerekir. Bu görevi hücrelerdeki önemli antioksidan enzimler olan katalaz ve peroksidaz enzimleri yerine getirir. Hidroksil Radikali Biyolojik ve kimyasal sistemlerde üretilen hidroksil radikali (.OH) canlılarda iki mekanizma ile oluşabilir. 1.) İyonlaştırıcı radyasyonun etkisi ile sulu ortamda su moleküllerinin iyonlaşması gerçekleşir.2H2O à H2O+ + e- + H2O* Uyarılmış su molekülü (H2O*) homolitik yıkım ile; H2O+ ise bir su molekülü ile tepkimeye girerek hidroksil radikali oluştururlar. Bu tepkimeler çok kısa sürede gerçekleşir ve üretilen .OH, radyasyonun canlılardaki toksik etkisinden sorumlu başlıca kimyasal türdür. 2.) Hidrojen peroksitin eksik indirgenmesi ile .OH yapımı, vücutta bu radikalin en önemli kaynağıdır. H2O2’nin iki elektron ile indirgenmesi ile su oluşurken, tek elektron ile indirgenmesi .OH yapımına neden olur. bu tür indirgenme Fe, Cu gibi metal iyonları tarafından katalizlenir. Askorbik asit, süperoksit gibi indirgeyici bileşiklerin de bulunduğu ortamda oksitlenen metal iyonu tekrar indirgendiğinden H2O2’den .OH yapımı sürekli bir duruma gelir. Fe, Cu H2O2 + Askorbat (veya O2-.) à .OH + semidehidroaskorbat Haber-Weiss tepkimesi ya da fenton tepkimesi olarak adlandırılan bu tepkime ile .OH oluşacağı vücutta üretilen H2O2 derişimi ve serbest metal iyonunun varlığına bağlıdır. Süperoksit hem H2O2’nin öncülü hem de metalleri indirgeyici bir tür olduğundan; süperoksit proteinlere bağlı metallerin indirgenip serbest kalmasına da neden olabildiğinden, biyolojik koşullarda süperoksit oluşumunun arttığı ortamda .OH üretimi kaçınılmazdır. Fenton tepkimesini katalizleyen en aktif metal iyonları demir ve bakırdır. Biyolojik sistemlerin tanıdığı en reaktif tür olan .OH, su dahil ortamda rastladığı her biyomolekülle tepkimeye girer. Hidroksil radikalinin tepkimeleri başlıca: a) Elektron transfer tepkimeleri b) Hidrojen çıkarma tepkimeleri c) Katılma tepkimeleri Bütün bu tepkimeler, .OH’ın paylaşılmamış elektron içeren dış orbitaline elektron alma ilgisinden kaynaklanır. Katılma tepkimeleri, özellikle elektronca zengin moleküllerle (pürin ve primidin bazları, aromatik amino asitler gibi) gerçekleşir. Hidroksil radikalinin organik moleküllerden hidrojen atomu alarak suya indirgendiği tepkime, hidrojen çıkarma tepkimesi olarak bilinir. Hidroksil radikali ile oluşan en iyi tanımlanmış biyolojik hasar, lipid peroksidasyonu olarak bilinen serbest radikal zincir reaksiyonudur. Her tür biyolojik molekül .OH’ın bir hedefi ise de özellikle elektronca zengin bileşikler tercihli hedeflerdir. Nükleik asitler, proteinler ve lipidlerde başlatılan radikalik tepkimelerde binlerce farklı ara ürünler oluşabilir. DNA ile tepkimesi sonucu baz modifikasyonları, baz delesyonları, zincir kırılmaları gerçekleşebilir. İleri derecedeki DNA hasarları tamir edilemediğinden hücre ölümüne neden olur. Proteinler üzerinde oluşan oksidasyonlar yapı değişimine neden olacağından proteinleri proteolitik yıkıma götürür. Hücre zarı su içermediğinden .OH’ın başlıca hedefi yağ asididir. Zar lipidlerinin peroksidasyonu zarın yapısını bozar ve geçirgenliğini artırıp yine hücre ölümüne neden olabilir. Özellikle .OH yapımını katalizlemelerindeki etkileri nedeniyle, canlılarda metal iyonların radikal hasarlarından birinci derecede sorumludurlar ve bu etkiye sahip olamadıkları formda (proteine bağlı) tutulmalıdır. SİNGLET OKSİJEN Oksijenin enerjetik olarak uyarılan bu formunda reaktivite çok yüksektir. Aldığı enerjiyi çevreye dalga enerjisi şeklinde verip yeniden oksijene dönebilir. Başlıca şu mekanizmalarla vücutta oluşabilir: a) Pigmentlerin (örneğin flavin içeren nükleotidler, retinal, bilirubin) oksijenli ortamda ışığı absorblamasıyla b) Hidroperoksitlerin metaller varlığındaki yıkım tepkimelerinde c) Kendiliğinden dismutasyon tepkimeleri sırasında d) Prostaglandin endoperoksit sentaz, sitokrom p450 tepkimeleri, myelo/kloro/laktoperoksidaz enzimlerinin etkileri sırasında Oksijenin bu enerjetik reaksiyonu sonucunda iki tip singlet oksijen üretilir. Sigma singlet oksijen : Enerjisi daha fazladır ve çok kısa ömürlüdür. Delta singlet oksijen : Daha uzun ömürlüdür ve gözlenen kimyasal reaksiyonlardan esas sorumlu form olduğu kabul edilmektedir. Singlet oksijen diğer moleküllerle etkileştiğinde ya içerdiği enerjiyi transfer eder, ya da kovalent tepkimelere girer. Özellikle karbon-karbon çift bağları singlet oksijenin tepkimeye girdiği bağlardır. Doymamış yağ asitleri ile de doğrudan tepkimeye girerek peroksi radikalin, oluşturur ve .OH kadar etkin bir şekilde lipid peroksidasyonunu başlatabilir. NİTRİK OKSİT Nitrik oksit, çok önemli biyolojik fonksiyonları yerine getirmek üzere üretilen nitrojen merkezli bir radikaldir. Paylaşılmamış elektron aslında nitrojen atomuna ait ise de, bu elektronun hem nitrojen hem de oksijen atomu üzerinde delokalize olması nedeniyle tam radikal özelliği taşımaz. Bunun sonucu, bilinen diğer radikallere göre reaktivitesi baskılandığından oldukça uzun ömürlüdür. Oksijen radikalleri çok sayıdaki enzimatik ve enzimatik olmayan yollar ile fiziksel/kimyasal mekanizmalarla oluşturulurlar. Oysa vücudumuzda NO sentezini sağlayan mekanizmalar son derece kısıtlıdır. Vücuda giren nitro bileşiklerinin metabolize edilmesi sırasında oluşan NO bir tarafa bırakılacak olursa, endojen NO oluşturan tek kaynak nitrik oksit sentaz (NOS) enzimidir. Bu enzimin nöronal, endOtelyal ve indüklenebilir olmak üzere 3 formu vardır. Radikal olarak reaktivitesi düşük olan NO, metal içeren merkezler ve radikaller ile büyük bir hızla tepkimeye girer. Özellikle lipid radikaller ile tepkimeye girmesi NO’e antioksidan bir etki de kazandırır. Fizyolojik değişimde üretilen NO esas olarak oksihemoglobin tarafından nitrata (NO3-) oksitlenerek aktivitesi sonlandırılır. Oksijen radikallerindeki durumun aksine, nitrik oksidi ortamdan temizleyen herhangi bir özel enzim yoktur. Aerobik ortamda NO stabil değildir. Derişiminin artması ile oksidasyonu hızlanır. Bu nedenle ortamdaki derişimi ile kendi ömrü arasında ters bir orantı vardır. v Radikalik tepkimeler şu durumlarda sona erer. a) Oluşan radikallerin antioksidanlar ile indirgenmesi b) Radikallerin birbirleri ile tepkimeleri c) Ortamda tepkimeye girebilecek bileşik kalmaması Buna göre hücresel koşullarda, oluşan radikalin çok erken safhalarda indirgenmesi biyomoleküllerin korunması bakımından hayati öneme sahiptir. ENZİMATİK ANTİOKSİDANLAR NON-ENZİMATİK ANTİOKSDANLAR Süperoksit dismutaz Redükte glutatyon Katalaz Tioller Glutatyon peroksidaz Vitamin C Glutatyon redüktaz Vitamin E b-karoten Diğer non-enzimatik antioksidanlar Serbest radikaller çeşitli hastalıkların patogenezinde önemli rol oynarlar. Diabet ve diabet komplikasyonlarının gelişimi, kanser, yaşlılık, Behçet Hastalığı gibi çok sayıda hastalıkta serbest radikal üretiminin arttığı ve antioksidan savunmaların yetersiz olduğu gösterilmiştir. Ancak bu hastalıkların çoğunda, serbest radikallerin hastalığın bir sebebi mi, yoksa bir sonucu olarak mı meydana geldikleri bilinmemektir. NE KADAR RADİKAL YAPIMI Yaşam için mutlaka gerekli olan oksijen, canlıların yaşamının sona erdirilmesinde de etkili olan faktörlerin başında gelir. Canlıların yaşlanması, radikallerin neden olduğu kalıcı hasarların bir birikimi olarak değerlendirilmektedir. Vücutta üretilen radikaller her zaman tehlikeli kimyasal türler olarak değerlendirilmemelidir. Oksijenin biyokimyasal tepkimelerde kullanılması için reaktif formlarına çevrilmesi zorunludur. Örneğin: Steroid yapıdaki çok sayıdaki bileşiklerin, eikozanoidler gibi biyolojik aktif moleküllerin sentezi Ksenobiyotiklerin detoksifikasyonu Çok sayıdaki oksidaz ve hidroksilaz enzimlerinin etkileri için Sitotoksik etkilere sahip hücrelerin fonksiyonları için radikal yapımı olmazsa olmaz bir koşuldur Biyolojik ihtiyacın üzerinde üretilen radikaller gözlenen toksik etkilerden sorumludurlar. Çevresel faktörler (Örneğin: iyonlaştırıcı radyasyon), vücuda alınan çeşitli kimyasal bileşikler, çeşitli enfeksiyonlar, doku travmaları gibi patolojik durumlar vücutta radikal yapımında artışa neden olurlar. Düşük derişimdeki radikal yapımının etkileri çok uzun bir süreç sonunda örneğin yaşlanma sonunda görülürken; yüksek derişimde ve yaygın radikal yapımının etkileri kısa sürede ve ciddi bir patolojik durum olarak karşımıza çıkabilir

http://www.biyologlar.com/oksijen-ve-canlilar

KİMYASAL KİRLETİCİLER

Metaller Gelişen teknolojiye bağlı olarak metallerin kullanımı da artmakta ve ilgili sanayilerin artık ve atıkları çevreyi kirletmektedir. Besinler üretim tüketim zincirinin çeşitli aşamalarında metalik bulaşmalara uğrayabilirler. Toksik iz elementler gıdalara; • Üretim Aşamasında • Toprak • Hava • Su • Tarımsal Faaliyetler (tarım ilacı, gübre) • İşleme Aşamasında • Metal Ekipman • Ambalaj Materyali (konserve , plastik) ile bulaşabilmektedir. Civa (Hg) Çeşitli endüstriyel faaliyetlerden çevreye civa yayılması hava kirliliğine, atıkların deniz ve göllere verilmesi ise su kirliliğe neden olur. Bu sularda yetişen balık ve diğer su ürünlerinin civa içeriği artmaktadır. Civanın toksisitesi kimyasal formlarıyla (elementel, organik, inorganik) ilişkilidir. Organik formlarından metil civa diğer iki formdan daha tehlikelidir. Civanın inorganik ve organik formları besinlerde bulunmaktadır. İnorganik civa bileşikleri gastrointestinal sistem ve böbreklerde hasara neden olmaktadır. Bitkiler yüksek kontamine topraklarda bile kökleriyle sadece sınırlı miktarlarda civa absorbe ederken, bitkilerdeki civanın çoğunluğu atmosferle yüzeyel kontaminasyondan kaynaklanmaktadır (civa içeren sprey tüpleri). İnsanlarda civanın başlıca kaynakları balık ve diğer suda yaşayan canlıların tüketimidir. Özellikle yüksek miktarda civa birikmiş balık tüketiminde nörolojik bozukluklar belirlenmiştir. Kurşun (Pb) Kurşun yer kabuğunda az miktarlarda bulunur, fakat maden cevherinden kolaylıkla ayrılabilmektedir. Diğer inorganik kontaminantlara benzer olarak, kurşun her yerde mevcuttur. Metalik kurşunun inorganik iyonları ve tuzları bir çok farklı besinde doğal olarak bulunabilmektedir. En önemli kontaminasyon kaynağı, benzine oktan derecesini artırmak için katılan tetra etil kurşundur. Her araba yılda 1 kg Pb’nin çevreye yayılmasına neden olur. Trafiğin yoğun olduğu karayolunun her iki tarafına egzos gazındaki kurşunun yarısı yayılmakta, toprakta ve bu toprakta yetişen bitkilerde kurşun içeriği artmaktadır. Günde 24.000 aracın geçtiği otoyolda uzaklığa ve toprak derinliğine göre Pb değerleri araştırılmış; oto yoldan uzaklaştıkça ve toprak derinliğine inildikçe Pb değerlerinin azaldığı belirlenmiştir. Suyun çıktığı kaynağa göre içinde kurşun miktarı değişebilir. Kurşun boru ve tankların su dağıtımında kullanılması, özellikle su yumuşak ve asidik ise suda kurşun miktarının artmasına neden olmaktadır. Asit, borulardaki kurşunu çözmekte ve konsantrasyonu artırmaktadır. Kurşun su boruları kullanan bölgelerde ki içme suyundaki yüksek konsantrasyonları kurşun alımını artırmaktadır. Kurşun kontaminasyonunun diğer önemli bir kaynağı, seramik kaplardaki sırlardır. Bu tür kaplarda saklanan asidik besinlerde kurşun tuzlarının açığa çıkma riski yüksektir. Bir diğer kontaminasyon kaynağı, konserve kutularının lehimlenmesinde kullanılan kurşundur. Başka bir kontaminasyon kaynağı avlanan kuş, tavşan vs. gibi hayvanları avlamada kullanılan saçmaların neden olduğu kurşun kontaminasyonudur. Kurşunlu kristal bardak, şişe ve kaplar da kontaminasyon kaynağıdır. Gazete kağıdına sarılan besinlere de kurşun geçişinin yanı sıra mikrobiyolojik bulaşma da söz konusu olabilmektedir. Kurşun çocuklarda (yaklaşık %40), yetişkinlerden (yaklaşık %10) daha kolay emilir. Kurşunun %95’i kemik dokusu, %2’si kan, %3’ü ise yumuşak dokularda bulunur. Kurşun zehirlenmesinin klinik belirtilerinden biri, hem-demir sentezinde ki bazı enzim sistemleri ile etkileşime girmesidir. Özellikle kan hücrelerini ve sinir sistemini etkiler. Arsenik (As) Doğada çok yaygın bulunan ve gıdalarda da düşük düzeylerde bulunan bir elementtir. Civa ve kurşundan farklı olarak inorganik arsenik formları, arseno betain gibi organik formlarına göre insanlar için daha tehlikeli olmaktadır. Arseniğin her iki (organik ve inorganik) form gıdalarda ortaya çıkmaktadır. Arsenik açısından en önemli kaynak içme suyudur. Çevredeki organik arseniğin balık ve deniz ürünlerinde oldukça yüksek miktarlarda biriktiği tespit edilmiştir. Bitkilerdeki arsenik miktarı ise, toprağın içeriğine, suyun kirliliğine, hava kirliliğine ve gübre kullanımına bağlı olarak değişmektedir. Epidemiyolojik çalışmalarda, kronik olarak inorganik arsenik bileşiklerinin solunum yoluyla alınmasının akciğer kanserine neden olduğu, diyet yoluyla alınmasının ise deri, karaciğer, böbrek ve mesane kanserlerine yol açtığı gösterilmiştir. Kadmiyum (Cd) Kadmiyum doğal olarak çevrede bulunan bir metaldir. Kadmiyumun günlük alımının 1/3’ü hayvansal kaynaklardan, 2/3’si ise bitkisel kaynaklardan sağlanmaktadır. Kabuklu deniz ürünlerinde ve bazı hayvanların böbreklerinde önemli miktarlarda kadmiyum birikebilmektedir. Kadmiyum, bitkisel gıdalara sulama suyu ile bulaşabilmektedir. Bazı mantarlarda yüksek miktarlarda kadmiyum biriktiği saptanmıştır. Kadmiyum bulaşmasının diğer iki kaynağı, malzemesinde kadmiyum içeren gıda makina ve ekipmanları ile çinko galvanizlenmiş ekipmanlardır. • Kadmiyumun, kardiyovasküler sistem ve iskelet sistemi üzerine toksik etkileri vardır. • Yavaş ve geri dönüşümsüz karaciğer ve böbrek hasarı yapar. • Kronik intoksikasyonu, büyüme geriliği ve üreme bozukluklarına yol açar. Kalay ve Alüminyum Yapılan araştırmalarda, gıda ambalajlarından gıdaya bulaşan kalayın çok yüksek oranlarda alındığında bile zararlı olmadığını göstermiştir. Alüminyum yaygın olarak kullanılan metallerden biridir. Paketleme malzemeleri, pişirme araçları ve yapı malzemeleri bunlara en iyi örnektir. Besinlerle alınan alüminyum, kemikler ve nörolojik sistem üzerinde olumsuz etkiler yapar. Alzheimer hastalığı ve alüminyumun beyinde birikmesi arasında ilişki olduğu düşünülmektedir.

http://www.biyologlar.com/kimyasal-kirleticiler

ZARARLILARLA MÜCADELEDE KULLANILAN İLAÇ FORMULASYONLARI

İnsektisitler saf halde ilaç olarak kullanılmazlar.Özel karışımlar halinde belirli preparatlar formuna getirilirler ve bu preparatlar doğrudan veya çoğunlukla seyreltilerek ilaç olarak uygulanırlar.Bir kimyasal ilaç içerisinde etkin madde,dolgu maddesi ve diğer maddeler dediğimiz 3 temel kısım vardır: Etkin madde: İlaç içerisindeki öldürücü olan ana bileşen,pestisit etki gösteren kimyasal maddedir.Uygulanacak formulasyona göre farklı oranlarda bulunurlar. Dolgu maddesi: İlaç içerisindeki etkin maddeyi taşımak amacıyla kullanılan,herhangi bir kimyasal bileşikle tepkimeye girmeyen kısımdır. Diğer maddeler: İlaç içerisindeki pestisitin etkinliğini ve dayanıklılığını artıran,bitkilere ve çevreye olumsuz etkilerini azaltan,kullanıcılarını uyaran ve ilacın uygulanmasını kolaylaştıran katkı maddeleridir. Bir formulasyonun Dünya Sağlık Teşkilatı standartlarında imal edilmesi gerekmektedir.Bunun için WHO metodlarına göre kimyasal analizleri ve fiziksel analizleri yapılır.(Formulasyon ve Emülsiyon Stabilitesi).Soğuk ve Sıcak teste tabi tutulur. PESTİSİT FORMÜLASYONLARI EC (Emülsiyon Konsantre): Emülsiyon konsantreler genellikle %20-60 gr/lt etkin madde ile uygun solvent karışımına emülgatörlerin ilavesiyle hazırlanır.En çok kullanılan formulasyonlardır. Etkin madde+solvent+emülsiyon maddesi = Emülsiyon konsantresi Formulasyonun etkinliği;formulasyon ve emulsiyon stabilitesinin kalitesine bağlıdır. Kullanım sırasında su ile kolayca karıştırılarak kullanılan EC formulasyonlar nakliye tasarrufu sağlar.Emülsiyon stabilitesi,homojen bir ilaçlama için önemlidir.Uygulanan yüzeyde daha az kalıntı bırakması ilacın tercih edilen özelliklerindendir. Kokusu kuvvetlidir ve gözenekli yüzeyler tarafından kolay emilirler. WP (Islanabilir toz) : Toz görünümündedir.Kullanım sırasında su ile karıştırılarak süspansiyon halinde uygulanan formulasyonlardır.Etkin madde ve dolgu maddesi beraberinde ıslatıcı,dispers edici ve süspanse edici yardımcı maddeler kullanılmaktadır. Bu formülasyonlarda etkin madde oranı %20-80 arasında,tanecik büyüklüğü 5-50 mikron arasında değişebilir.Homojen bir ilaçlama için süspansiyon yeteneğinin yüksek,köpüklenmenin düşük olması(hatta hiç olmaması)istenir Bu formülasyonlar kokusuzdur,gözenekli yüzey ve deri tarafından kolayca emilmezler.Karıştırma sırasında,toz partiküllerin uçuşup solunumla alınması riskini önlemek için maske kullanılmalıdır. EW ( Suda yağ emülsiyonu): Organik menşeyli yağlı çözücüdeki etkin madde çözeltisi ile yüzey gerilimini düşürücü katkı maddeleri kullanılarak hazırlanan su-yağ emülsiyon formülasyonlarıdır. Oluşturulan yağ damlacıkları suyun içerisinde dağılma özelliğine sahiptir.Kullanım sırasında su ile seyreltilir.Aktif madde konsantrasyonu 500 gr/lt gibi yüksek değere ulaşabilir. EW formülasyonları,EC formülasyonlarına göre daha uzun süreli kararlılık gösteren bir yapıdadır,çözücü ve yüzey gerilim sağlayıcı madde kullanımı daha azdır. ULV yöntemi ile uygulandıklarında EW formulasyonlar ;formulasyon yapısında bulunan yağlı alkol molekülleri insektisit parçacıklarının dış yüzeyine geçerek buharlaşmayı geciktiren koruyucu bir tabaka oluşturur. FORMÜLASYON KALİTE STANDARTLARI EC, SC, WP, SL,ME,CS’nin fiziksel analizleri yapılarak WHO spesifikasyonlara uygunluğuna bakılmalıdır. GLP ve Biyosidal projeleri ile bu çalışmalara başlanacaktır. Bu fiziksel özellikler Görünüşü Safiyeti (% ağırlık olarak) Preperata katılma oranı ( ağırlık / ağırlık ya da % ağırlık / hacim) Kapalı ve açık formülü Erime noktası (melting point) Kaynama noktası (boiling point) Katılaşma noktası (setting point) Buhar basıncı pH’sı Alev alma derecesi (22,8 ºC’den düşük olmayacaktır.) Rekraktif indsi Çözünme yeteneği (Muhtelif çözücü ve ısılarda) Metalleri aşındırma özelliği Stabilitesi

http://www.biyologlar.com/zararlilarla-mucadelede-kullanilan-ilac-formulasyonlari

Fitoremediasyon Yöntemi-Ağır Metallerin Uzaklaştırılması

Fitoremediasyon Fitoremediasyon tekniğinde çevresel kirleticileri absorbe eden, dokularında yüksek seviyelerde biriktiren (hiperakümülatör) ve fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçler aracılığıyla detoksifiye eden bitkilerin kullanımı tercih edilmektedir. 1. Fitoremediasyon Tipleri Fitoremediasyon teknolojisi temel süreç ve uygulanabilirliği temelinde farklı gruplara ayrılabilir. 2. Fitoekstraksiyon Bitki kökleri tarafından kirleticilerin alınımı ve sonrasında toprak üstü organlarda biriktirilmesini takiben bitkilerin hasat edilerek yok edilmesini içermektedir. Bu teknik Cu ve Zn gibi aktif olarak alınan mikrobesin elementleri ve Cd, Ni ve Pb gibi besin elementi olmayan ağır metallerin uzaklaştırılmasında kullanılabilmektedir.Fitoekstraksiyon teknolojisi sadece metal kirlil iğinin düşük veya orta seviyede olduğu alanlar için uygulanabilmektedir. Çünkü çok fazla kirlenmiş alanlarda bitki büyümesi sürdürülememektedir. 3. Rizofiltrasyon Bitki kökleri tarafından sıvı büyüme ortamlarından fazla miktardaki besin elementlerinin veya metal kirleticilerin alınımı ve alıkonmasını kapsamaktadır.Brassica juncea,Phaseolus vulgaris ve Helianthus annuus gibi hidroponik ortamda büyütülen birçok bitki türünün kökleri Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn ve U gibi toksik metallerin sıvı çözeltilerinden uzaklaştırılmasında kullanılabilmektedir (Dushenkov vd., 1995; Raskin ve Ensley, 2000; Lee ve Yang, 2010).Rizofiltrasyon için ideal bitki önemli miktarda kök biyokütlesi veya yüzey alanı üretmeli, yüksek miktarda hedef metali biriktirebilmeli ve tolere edebilmeli, düşük maliyetli olmalı ve minimum düzeyde sekonder atık üretmelidir (Dushenkov ve Kapulnik, 2000. 4. Fitostabilizasyon Bu teknikte, erozyonun önlenmesi, yeraltı sularına kirleticilerin sızmasının azaltılması ve toprakla doğrudan temasın önlenmesi için toprak yüzeyi bitkiler ile örtülmektedir (Bert vd., 2005). Bu teknikte bitki kökleri fiziksel ve kimyasal olarak kirleticileri immobilize etmektedir (Berti ve Cunningham, 2000). Bu teknik, kirlenmiş topraklarda büyüyebilen ve toksik metalleri daha az toksik formlara dönüştürmek için toprağın fizyolojik, kimyasal ve biyolojik özelliklerini değiştirebilen bitkilere gereksinim duymaktadır. Fitostabilizasyon için kullanılacak bitkiler geniş bir kök sistemine sahip olmalı, yüksek konsantrasyonlardaki ağır metallerin varlığında yüksek oranda biyokütle üretebilmeli ve ağır metalleri gövdeye en az seviyede transloke etmelidir (Rizzi vd., 2004). 5. Fitovolatilizasyon Bu teknolojide, bitkiler tarafından absorbe edilen ağır metaller daha az toksik uçucu formlara dönüştürülerek transpirasyon ile atmosfere verilmektedir. As, Hg ve Se gibi metaller doğada gaz formunda bulunabilmektedir. Doğal olarak oluşan veya genetiği değiştirilmiş.Brassicajuncea ve Arabidopsis thaliana gibi bazı bitkilerin ağır metalleri absorbe ettikleri ve gaz formuna dönüştürerek atmosfere verebildikleri bildirilmiştir(Ghosh ve Singh, 2005). Bununla birlikte,Populus ve Salix gibi ağaç türleri etkin fitoremediasyon özelliklerinden dolayı sıklıkla bu teknikte kullanılmaktadır (Pulford ve Watson, 2003).Selenyum içeren besi ortamında büyüyen Arabidopsis thaliana ve Brassica juncea bitkilerinin dimetilselenit ve dimetildiselenit formunda uçucu Se üretebildikleri gösterilmiştir (Banuelos, 2000).Fitovolatilizasyon hidrojenin radyoaktif bir izotopu olan ve helyuma dönüştürülen trityumun (3H) uzaklaştırılmasında da kullanılmaktadır (Dushenkov, 2003). İyonik formdaki cıvayı (Hg+2) daha az toksik olan forma (Hg0) dönüştüren cıva redüktaz genini içeren Nicotiana tabacum ve Arabidopsis thaliana bitkileri genetik olarak modifiye edilmiştir. (Meagher vd., 2000). 6. Fitodegradasyon (Fitotransformasyon) Bu metotta, bitkilerdeki metabolik işlevler ve toprak mikroorganizmaları arasındaki rizosferik birliktelikle organik kirleticiler parçalanmaktadır.Organik kirleticilerin fitodegradasyonu bitki içerisinde veya rizosferde gerçekleşebilmektedir.Yeraltı sularındaki çözücüler, topraktaki petrol ve aromatik bileşikler ve havadaki uçucu bileşikler gibi birçok farklı kirletici bu metot ile uzaklaştırılabilmektedir (Newman ve Reynolds, 2004).Kirleticileri metabolize eden dehalojenaz, nitroredüktaz, peroksidaz, lakkaz ve nitrilaz gibi bitki enzimleri, kirleticilerin transformasyonunda aktif rol oynadıkları rizosfere salınmaktadır.Trinitrotolueni (TNT) daha az zararlı bileşiklere indirgeyen iki bakteriyel enzim (PETN redüktaz ve nitroredüktaz) tütün bitkilerinde TNT toleransının arttırılması için kullanılmıştır.Onr ve nfs genlerinin, yabani tip bitkilerin gelişimini ciddi şekilde etkileyen TNT konsantrasyonuna karşı transjenik bitkilerin tolerans göstermesini sağladığı bildirilmiştir (Hannink vd., 2001). Bununla birlikte,Banks vd. (2003), polisiklik aromatik hidrokarbonlarla (PAH) kirlenmiş alanların remediasyonunda Sorghum bicolor bitkilerinin oldukça etkin olduğunu bildirmişlerdir. ALINTIDIR...

http://www.biyologlar.com/fitoremediasyon-yontemi-agir-metallerin-uzaklastirilmasi

Lipitlerin Kimyasal Yapısı

1 - Tuz Teşkilli Altı karbondan yüksek yağ asitlerinin metallerle yaptıkları tuzlara "sabun" denir. Sodyum ve potasyum sabunları suda erirler. Ancak diğer metalerin tuzları (sabunları) genellikle erimezler ve temizleyici değillerdir. Potasyum sabunları sodyum sabunlarından daha fazla yumşaktır ve daha çabuk erirler. Doymamış yağ asitlerinin verdiği sabunlar doymuş olanlara oranla suda ve alkolde daha fazla erir. Alkali metal sabunları eter, benzol ve kloroformda erimezler. Ağır metallerin sabunları erimez. Piyasada satılan sabunlar aynı yağ asitlerinin sodyum tuzlarıdır. Bunlarda suyun sertliğini gidernmek için sodyum karbonat ve sodyum silikat vardır. Palmitik, stearik veya oleik asitin potasyum tuzları arap sabunu olarak bilinir. Uzun zincirli yağ asitlerinin kalsiyum sabunları motor yağlarının katımında bulunur. Aluminyum sabunları ise dayanıklı jeller oluşturduklarından endüstride kullanım alanı bulmuştur. Sabunların asit ortamda bozulmaları ve sert sularda çözünmeyen toprak alkali sabunlarına dönüşmeleri kullanımda sakıncalar doğurduğundan deterjan adı verilen temizleyiciler geliştirilmiştir. Deterjanlarda yağ asitlerinin tuzlarıdır. Bütün deterjanlar nötr, katyonik veya sabunlarda olduğu üzere anyonik olabilen hidrofilik bir grupla birlikte hidrofobik hidrokarbon yapısına sahiptir. 2 - Ester Teşkilli Yağ asitlerinin karboksil grupları alkolle reverzibl olarak esterleşebilir. Esterleşme kendiliğiden yavaş, fakat ısı veya hidrojen iyonu varlığında hızlı olur. 3 - Çift Bağlarla İlgili Reaksiyonlar Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı (-CH=CH-) kolaylıkla hidrojenle yada halojenlerle doyurulabilir. Doymamış yağ asidi doymuş hale geçer. Yada çift bağ oksidasyonla açılarak yeni ürünler oluşabilir. Oleik asitten pelargonik asit ve azelaik asitlerin oluşması buna örnek olarak verilebilir. Oleik asit oksitleyici olarak potasyum permanganat (KMnO4) kullanıldığında ve düşük ısıda, çift bağına 2 OH grubu eklenerek dihidroksi stearik aside dönüşür. Oksidasyon ilerler ve ısı yükseltilirse molekül daha çok oksitlenir. Bunun sonucunda dihidroksi stearik asit bir molekül su kaybeder ve çift bağın olduğu yerden parçalanır. Bunlar azelaik asit ve pelargonik asitlerdir. Doymamış yağ asitlerinin moleküler oksijenle oksitlenmeleri ve çift bağlara O2 girmesi ile çeşitli gruplar ortaya çıkar. Otooksidasyon veya acılaşma olarak bilinen bu olayda oluşan ve yağıda istenmeyen tad, görünüm ve koku oluşturan bileşikler peroksit, epoksit, ketohidroksit gibi gruplardır. Bu grupların özellikle yüksek ısılarda parçalanmaları ile çoğunlukla asit ve aldehitlerden oluşan değişik ürünler oluşur. İn vivo olarak şekillenen ve lipid peroksidasyonu olarak adlandırılan çoklu doymamış yağ asitlerinin peroksidasyonu ise bir zincir reaksiyonu şeklindedir. Reaksiyon sırasında eşlenmemiş elektronlar içeren, çok reaktif olan serbest radikaller oluşur. Serbest radikaller canlı organizmada geniş çaplı reaksiyonlara girerler. Ancak organizmada bulunan savunma sistemi antioksidatif etkileri ile bu bileşiklerin zararlı etkilerini önler veya kontrol altında tutar.

http://www.biyologlar.com/lipitlerin-kimyasal-yapisi

Kimyasal Bağlar

Kimyasal bağ, çekirdekteki atomları bir arada tutan kuvvettir. İki ya da daha fazla atom arasında elektron alışverişi veya ortak kullanımı ile kimyasal bağlar oluşmaktadır. Atomlar tek başına bulundukları zamankinden daha düşük enerjili duruma ( daha kararlı ) erişmek için bir araya gelirler ve kimyasal bağlar sayesinde atomlar birarada, düzenli olarak belli bir geometri oluştururlar. Bu geometriyi oluştururken amaç elektron dizilişlerini soygazlara benzetmeye çalışmaktır. Birçok fiziksel özellik elektriksel bağların cinsine bağlıdır ve bu kimyasal bağlar ile farklı maddeler meydana gelmektedir. Kimyasal bağın kuvvetli olması sertliğini ve erime noktasını yükseltir. Atomlar Neden Soygazlara Benzemek İsterler? Soygazlar kararlı bir yapıya sahiptir ve elektron alıp verme eğilimleri yoktur. Yani denge halindedirler ve en dış elektron kabukları tamamen elektronlarla doludur. Periyodik cetvelin en kararlı grubu olmalarından dolayı diğer bütün elementler soygazlara benzeyebilmek için elektron alışverişi veya ortak kullanımına girerler. Elementin, son yörüngesinde 2 elektron bulunan He (helyum) soygazına benzemek istemesi dublete(2′ye) varmasıdır. Diğer son yörüngelerinde 8 elektron bulunan soygazlara benzemek istemesi ise oktede (8′e) varmasıdır. Soygazların kararlı olması ve boş orbitallerinin bulunmaması normal şartlarda onlara bağ yapma özelliği vermez. İyonik Bağ Farklı yüklü iyonların ( + ve – yüklü taneciklerin) elektriksel çekim kuvvetlerinden ortaya çıkan bağ türüdür. Metaller ile ametaller arasında gerçekleşir ve metallerin elektron vermesi, ametallerin ise elektron almasıyla oluşur. İyonik bağı yapan atomlardan elektron veren (+) yüklü, elektron alan (–) yüklü iyon olur ve zıt çekim kuvveti iyonları bir kristal içinde tutar. Bu kuvvetli çekim iyonik bağlı bileşikleri ayrıştırmayı zorlaştırır. Atomlardan biri ,elektron kaybedip pozitif yüklü iyona dönüşürken,diğer atom elektron kazanıp negatif yüklü iyonu oluşturur. Son durumda kaybedilen ve kazanılan elektron sayıları eşit olmaktadır. Atomlardan elektron kaybı sonucu oluşan pozitif (+) iyonlara katyon; elektron kazanarak oluşan negatif (-) iyonlara ise anyon denilmektedir. İyonik Bağlı Bileşiklerin Özellikleri Nelerdir? İyonik bileşikler kristal yapıdadırlar ve oda sıcaklığında katı halde bulunurlar. Katı halleri elektriği iletmezken, sulu çözeltileri ve sıvı halleri elektirik akımını iletir. İyonlaşma enerjisi düşük elementler ile elektron ilgisi yüksek elementler arasında en kararlı bileşikler oluşur. İyonik bağlı bileşiklere örnekler; NaCl, MgS, BaCl2 NaOH, NH4NO2, FeO, … Kovalent Bağ Bazı ametal atomlarının atomları kendi aralarında kararlı yapıya ulaşmak için son yörüngedeki bazı elektronlarını ortak kullanırlar. Ortaklaşa kullanılarak oluşturulan bağa kovalent bağ ve oluşan bileşiklere kovalent bağlı bileşikler denir. Kovalent bağların oluşması sırasında herhangi bir elektron aktarımı gerçekleşmez. Örneğin, C, N, S, F,Cl, Br, I, O ve H elementlerinin kendi aralarında oluşturdukları bileşikler kovalent bağlı bileşiklerdir. Kovalent bağlı bileşikleri apolar kovalent ve polar kovalent bağ olmak üzere ikiye ayırırız. Apolar Kovalent Bağ Aynı cins ametal atomları arasında kovalent bağlı bileşikler oluşur. Örneğin; Cl2, H2, O2 gibi moleküller apolar kovalent bağlıdır. Ortaklaşa kullanılan elektronlar eşit paylaşıldığından molekülün pozitif veya negatif kutbu yoktur; yani kutupsuz bir bağdır. Polar Kovalent Bağ Farklı cins ametal atomların yapmış oldukları kutuplu bağlardır. Elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşılmadığından kutuplaşma oluşur . Aametallerden biri ortaklaşa kullanıldığından dolayı molekülün bir ucu pozitif (+), diğer ucu negatif (-) yüklenir. HCl, HF, CO2, NO, CO, OF2, CO2, H2O gibi moleküller polar kovalent bağa örnek verilebilir. İki atomun elektron çekme yetenekleri arasındaki farkın büyüklüğü arttıkça kimyasal bağ daha polar hale gelmektedir. Metalik Bağ Metal atomlarını katı ve sıvı halde bir arada tutan kuvvetlerdir ve metal atomları arasında metal bağı etkişimini oluştururlar. Metallerde değerlik(valens) elektronlar, atom çekirdekleri tarafından kuvvetli tutulmazlar. Bunun sebebi metallerin iyonlaşma enerjilerinin ve elektronegatifliklerinin oldukça düşük olmasıdır. Böylece metal atomlarının en dış elektronları nispeten gevşek tutulmaktadır. Bu bağ metal atomlarının değerlik elektronlarını bir elektron bulutuna vermesi ile oluşan bağdır ve bu şekilde elektronlar serbestçe hareket edebilmektedirler. Bu da metallerde yüksek ısı ve elektrik iletkenliğine sebep olur. İyonlaşma enerjisi azaldıkça metalik bağlar zayıflamakta ve değerlik elektronları sayısı artıkça metalik bağ kuvveti artmaktadır. Van Der Waals Bağı Pozitif olarak yüklenmiş molekülün bir kısmı ve negatif olarak yüklenmiş ikinci molekülün bir kısmı arasındaki kısa süreli zayıf çekim kuvvetidir. Molekülde elektronların yoğun olduğu taraf kısmen negatif, diğer taraf da kısmen pozitif yükle yüklenir. Pozitif ve negatif yüklü kısımları arasındaki kuvvetlerin etkisi ile moleküller arasında oluşan bağlara van der waals bağları denilmektedir. Oda koşullarında gaz halindeki bazı apolar moleküller soğutulduğunda ve yüksek basınç uygulandığında molekülleri birbirine yaklaşır. ve ikincil bir bağ olan van der waals bağları oluşur. Moleküler maddelerin molekül büyüklüğü arttıkça hem zayıf olan bu bağın kuvveti artmakta, hem de kaynama ve erime noktaları yükselmektedir. Hidrojen Bağı Hidrojenin elektron ilgisi büyük atomlarla oluşturduğu bileşiklerde, molekülleri bir arada tutan kuvvete hidrojen bağı denir. H atomunun kovalent olarak bağlandığı yüksek elektronegatiflikteki atom, bağ elektronlarını kendine doğru çeker ve bir hidrojen bağı oluşturur. Biokimyasal sistemlerin yapıları kısmen hidrojen bağı etkileşmelerinin sonucu olarak belirlenir. www.bilgiustam.com    

http://www.biyologlar.com/kimyasal-baglar

Lipitler ( Yağlar) Hakkında Bilgi

Lipidlerin Tanımı Bloor’a göre lipidler, yüksek yağ asitlerini, bunların oluşturduğu doğal bileşikleri ve bunlarla kimyasal olarak bağlanan maddeleri kapsayan doğal bir madde grubudur. Suda çözünmezler. Ancak eter, benzen, kloroform gibi organik çözücülerde çözünürler.Yağ asitlerinin esteridirler veya esterleşebilirler. Canlı organizmalar tarafından kullanılabilirler. Lipidlerin Önemi Lipidler önemli depo yakıt maddeleridir. Isısal enerji değeri 9 kCal/g'dır. Karbonhidratlar için bu değer 4.5 kCal/g'dır. Deri altında ve bazı organların çevresinde bulunan yağlar ısı yalıtıcısıdır. Ayrıca çarpmalara karşı koruyucu destek görevleri de vardır. Sinir dokudaki lipid miktarı özellikle fazladır. Nonpolar lipidler elektriksel yalıtıcılar olarak miyelinli sinirler boyunca depolarizasyon dalgalarının hızla yayılmasına olanak sağlarlar. Hücre ve sitoplazmik organellerin membranlarının % 50'si lipidlerden oluşmaktadır. Bazı vitaminler ve hormonlar’ın biyosentezinde lipidler prekürsör olarak gereklidir. Bazı enzimleri aktive ederler. Ayrıca yağda eriyen vitaminlerin hedef doku ve organlara taşınması için lipidler gereklidir. Mitekondrionda elektron taşıma işlevine yardımcı olurlar. Bütün hücrelerde iletişim, tanıma (tür özgüllüğü) ve bağışıklık (doku immunitesi) olaylarında lipidlerin de önemli rolleri vardır. Yağ Asitleri Yağ asitleri genel olarak çift karbon sayılı, cis konfigürasyonda, dallanmamış ve düz dincirli (asiklik) monokarboksilik asitlerdir. Az olmakla birlikte doğada trans konfigürasyonda (elaidik asit), tek karbon sayılı (propiyonik asit, valerik asit gibi) ve dallanmış yağ asitleri (tüberkülostearik asit veya laktobasillik asit metil grubu ile dallanma gösteren doymuş yağ asitleridir) ile siklik yağ asitleri (hidnokarpik asit ve şolmugrik asit) yağ asitleri de bulunmaktadır. Yağ asitleri, hidrokarbon zincirdeki bağlara göre doymuş veya doymamış yağ asitleri olmak üzere iki grupta incelenebilir. Doymamış bağların sayısı bir veya daha fazla olabilir ve doymamış yağ asitleri doymuş hale getirilebilir. Doymamış yağ asitleri kolaylıkla okside olabilirler. Özellikle çift bağın sayısının artması oksidasyonu kolaylaştırmaktadır. Metaller, ısı, ışık vb. oksidasyonu hızlandırmaktadır. Yağ asitlerindeki karbon sayısı 2-34 arasında değişmektedir. Yağ asidi molekülünde karbon sayısı 6 dan az ise “kısa”, 6-10 arasında ise “orta” ve 12 ila daha fazla ise “uzun zincirli” yağ asidi olarak tekrar bir alt gruplandırma oluşturulabilir. Yağ asitleri doğal sıvı ve katı yağlar içerisinde esterler halinde bulunurlar. Ancak plazmada transport şekli olan serbest yağ asidi olarak esterleşmemiş halde bulunmaktadır. Hayvansal ve bitkisel yağlarda en çok bulunan başlıca doymuş ve doymamış yağ asitleri şunlardır. Doymuş Yağ Asitleri Asetik Asit C2H4O2 CH3 COOH Propiyonik Asit C3H6O2 CH3 CH2 COOH Bütirik Asit C4H8O2 CH3 (CH2)2 COOH Kaproik Asit C6H12O2 CH3 (CH2)4 COOH Kaprilik Asit C8H16O2 CH3 (CH2)6 COOH Kaprik Asit C10H20O2 CH3 (CH2)8 COOH Laurik Asit C12H24O2 CH3 (CH2)10 COOH Miristik Asit C14H28O2 CH3 (CH2)12 COOH Palmitik Asit C16H32O2 CH3 (CH2)14 COOH Stearik Asit C18H36O2 CH3 (CH2)16 COOH Araşidik Asit C20H40O2 CH3 (CH2)18 COOH Behenik Asit C22H44O2 CH3 (CH2)20 COOH Lignoserik Asit C24H48O2 CH3 (CH2)22 COOH Serotik Asit C26H52O2 CH3 (CH2)24 COOH Montanik Asit C28H56O2 CH3 (CH2)26 COOH Bunlardan en basit doymuş yağ asidi 2 karbona sahip asetik asittir. 2, 3 ve 4 karbonlu yağ asitleri olan asetik asit, propiyonik asit ve bütirik asit'e “uçucu yağ asitleri” denir ve bunların ruminant metabolizmasında önemleri büyüktür. Palmitik ve stearik asitler hayvansal lipidlerde en çok bulunan yağ asitleridir. Doymamış Yağ Asitleri Palmitoleik Asit C16H30O2 CH3(CH2)5 CH = CH(CH2)7 COOH Oleik Asit C18H34O2 CH3(CH2)7 CH = CH(CH2)7 COOH Linoleik Asit C18H32O2 CH3(CH2)4 CH = CHCH2CH = CH(CH2)7 COOH alfa -Linolenik Asit C18H30O2 CH3CH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CH(CH2)7 COOH Araşidonik Asit C20H32O2 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH Oleik asit doğada en yaygın bulunan yağ asididir. Bilinen tüm doğal yağların ve fosfolipidlerin hepsinde oleik asit saptanmıştır. Hayvansal lipdlerde en çok bulunan doymamış yağ asitleri palmitoleik, oleik, linoleik ve arahidonik asitlerdir Esansiyel Yağ Asitleri Hayvansal organizmada ancak bir tek çift bağlı yağ asitleri sentezlenebilmektedir. Birden fazla doymamış bağa sahip olan linoleik, alfa -linolenik ve arahidonik asitler hayvansal organizmada sentez edilemez ve mutlaka dışarıdan alınması gereklidir. İşte organizmada sentezlenemyen ve besinlerle/rasyonla birlikte alınması gerekli olan linoleik, linolenik ve araşidonik asitlere, esansiyel yağ asitleri denir. Bu yağ asitlerinin organizmaya yeterli miktarlarda alınamaması sonucunda büyüme durur, dermatitis oluşur. Böbreklerde harabiyet ve hematüri (kan işeme) görülür. Esansiyel yağ asitleri verilirse bu belirtiler kaybolur. Linoleik asit mısır yağı, yer fıstığı, pamuk yağı ve soya fasülyesi yağı gibi tohum yağlarında, linolenik asit ise bunların dışında keten tohumu yağında bulunmaktadır. Arahidonik asit ise aynı kaynaklarda, ancak yer fıstığı yağında daha fazla miktarda bulunmaktadır.   Genel manada hepimizin şahit olduğu olaylardan birisi, sobanın içerisinde yanan kömürü gözlemek olmuştur. Kömürün yanma olayı ise aklımızda bir çok soru ve sorunların cevaplanması gerektiği ifadesini beraberinde getirmiştir. İşte bu soru ve sorunlar yüzyıllar boyunca araştırmacıların aklını kurcalamış ve bunlara cevap aramışlardır. Yanma nedir? Neden gerçekleşir? Daha hızlı yanma var mıdır? Bu gibi sorular yüzlerce yıl boyunca bilginlerin ve bilgin olmayan insanların kafasını kurcalamıştır. Daha önceki yıllarda bilinen tek enerji modelinin ateş olduğu bulunmuş, ancak bu enerji şeklidir diye ifade edilmemiştir. Bu enerji insanların ısınmasında, yemek yapmasında, metalleri eritmesinde faydalı olmuş; ancak olayın matematiksel boyutu ve bilimsel nicelik ile nitelik bulguları yıllarca gizem olmayı sürdürmüştür. Termodinamik adı verilen temellerin yerli yerine oturmaya başlaması ile beraber yanmanın açıklamaları da matematiksel olarak boyut kazanmaya başlamıştır. Yanmanın genel ifadeler içerisinde oksijen ile yanıcı bir maddenin birleşme reaksiyonu olduğu ifadesi; olayın oluşturduğu soru işaretlerinin bir kısmını çözmek için yeterli olmuştur. Bu ifade sonucu sobada bulunan ve bir karbon izotopu olan kömür , oksijen ile birleşerek yanma adı verilen enerji oluşumunu gerçekleştirmektedir. Bu olay sonucunda ise borulardan çıkan karbon integrali maddeler ve sobanın dibinde kalan kül oluşmaktadır. Burada karbon integrali adını verdiğim şeyler arasında karbonmonoksit ve karbondioksit en önemlileridir. Netice itibari ile bir karbon izotopu olan kömürün oksijen ile birleşmesi sonucu, enerji ve artık maddeler oluşmaktadır. Bizim sobada kömür yakmamızın temeli ise, bir organizma olan bizim yaşamımızı sürdürmemiz ve vücutta bulunan proteinlerin ve buna bağlı olarak enzimlerin optimal düzeyde tutulmasını sağlamak içindir. Ancak bizim yaşamamız için sadece ısı yeterli değildir. Bizim yaşamamızı sağlamak için daha önemli olan faktör kendi enerjimizi sağlamak için organik bileşik kullanmamızdır. Kullanacağımız bu organik bileşikleri ise üç grupta sınıflandırabiliriz: Karbonhidratlar, proteinler ve yağlar. Bu üç organik molekülde temelinde aynı amaç için vardır, bu ise canlılığın devamını sağlamaktır. Bu organik bileşiklerin oluşumu ise yine organik varlıklarda gerçekleşmektedir. Böylece bu bileşiklerin temelde üreticiler adı verilen bitkilerden, tüketicilere ve oradan ayrıştırıcılara uzanan döngülerinden bahsetmemiz mümkün hale gelmektedir. İnsan vücudu bu bileşikleri enerji amacı için kullanırken önce karbonhidratları ve sonra yağları tercih etmektedir. Halbuki yağların enerji miktarı fazladır, ancak yanması zor ve uzun olduğu için, daha kolay yanan karbonhidratlar öncelikte birinci sırada yer almaktadır. Ancak yağ dediğimiz moleküller sadece enerji için değil; organizmanın deri altında ve organlar arasında bulunması ile onu soğuktan ve mekanik etkilerden koruması ile dikkate değer öneme haiz olduğu gerçeğini defalarca vurgulamaktadır. Burada enerji modellemesinde ilk önce karbonhidratların ve daha sonra yağların ve en sonunda da proteinlerin kullanılmasını soba örneği ile açıklamak isterim… Kömürün enerjisi fazladır, ancak siz odun yakmadan kömürü yakamazsınız; aynı şekilde yağların enerjisi çoktur, ancak karbonhidratlar bitmeden onları yakmanız mümkün değildir. Eğer vücut proteinleri enerji için yakıyorsa artık o vücut ölüyor demektir, buda çürümüş soba gibidir. Yağ molekülleri genel manada karbon, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşmaktadır. Bazı yağ moleküllerinde ise bu maddeler yanında fosfor ve azotta bulunmaktadır. Yağların yapısındaki hidrojen miktarı diğer organik bileşiklerinden daha fazladır, bu nedenler enerji miktarı daha fazladır. Yağlar suda ya hiç çözünmez ya da çok az çözünürler. Aseton ve eter gibi organik çözücülerde çözünürler. Yağlar genel olarak dört grupta incelenir: Yağ asitleri, steroidler, fosfolipitler, steroidler ve nötral yağlar. Bunlardan yağ asitleri en basit lipidler olup uzun karbon zincirlerinden oluşmuştur. Karbonlar arasında bağlar tekli ise doymuş yağ asitleri, çiftli bağlar varsa doymamış yağ asitleri adı verilir. Doymamış yağ asitlerinin yüksek sıcaklık ve basınç altında hidrojene tabi tutulması sonucu margarinler elde edilir. Steroidler halkalı yapıya sahip olup, zarların yapısına katılır. Ayrıca steroidler vitamin ve hormon olarakta görev yaparlar. Fosfolipidler adı verilen yağlar ise fosfor içerip, zarların yapısına katılırlar. Nötral yağlar ise yağların depo şeklidir ve bir gliserol molekülüne üç yağ asidinin bağlanması sonucu oluşmaktadır.

http://www.biyologlar.com/lipitler-yaglar-hakkinda-bilgi

Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Etmenler Nelerdir?

Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Etmenler Nelerdir? Protein yapıda olan enzimlerin çalışmasını etkileyen birçok faktör bulunur. a) Enzim Konsantrasyonu Ortamda yeterli miktarda substrat var ise; reaksiyonun hızı, enzim konsantrasyonu ile doğru orantılı olarak artar. b)Substrat Konsantrasyonu Ortamda yeterli miktarda enzim bulunduğu durumda, substrat miktarını artırmaya devam ettiğimiz taktirde bir müddet sonra reaksiyonun hızı sabitleşir. Çünkü, ortamda bulunan enzimlerin tümü substratlarla reaksiyona girmiş olur. c)Sıcaklık Enzim reaksiyonları vücut sıcaklığında hızlıdır. Sıcaklığın düşmesi reaksiyonu yavaşlatır, ancak, enzimlerin yapısına tesir etmez. Sıcaklık yükseldikçe reaksiyonlar hızlanır, sıcaklığın belli bir dereceden (45-55 0C) sonra artması, enzimlerin yapısını bozacağından reaksiyon durur. Çünkü enzimler protein yapısında olduğundan yüksek sıcaklığa dayanamazlar. d)Ortam pH’sı Her enzimin en iyi çalıştığı bir pH aralığı vardır. Bu aralık genellikle nötr’e yakın değerlerdir. Ancak asidik veya bazik ortamlarda çalışan enzimler de vardır. Örneğin pepsin enzimin en iyi çalıştığı pH 1,2’dir. Düşük ve yüksek pH dereceleri enzimlerin çalışmasını engeller. Daha önce de açıkladığımız gibi pH; ortamın asidik, nötr veya bazik olmasını ifade eder. e)Ortamdaki su miktarı Enzimler sulu ortamda etkili olup, genellikle su miktarının ’in altında olduğu ortamlarda çalışmaz. Reçel ve pekmez yapımını buna örnek olarak verebiliriz. Bal ve pekmezin sulandırınca ekşimelerinin sebebi enzimlerin aktif hale geçmesinden ileri gelir . f)İnhibitörler (engelleyiciler) Enzim reaksiyonlarını yavaşlatan veya engelleyen maddelere inhibitörler denir. Substratlara çok benzeyen bu maddeler enzimlerle birleşerek, enzimi etkisiz hale getirirler. Bazı inhibitörler ise, enzimlerle birleşip enzimin parçalanmasına neden olurlar. Antibiyotiklerin vücuttaki etki mekanizması bu sisteme göre işler. Bazı maddeler ise, enzimin substratını veya aktif maddesini bozar. Bunlara örnek olarak bazı ilaçları (antibiyotikler), bazı zehirleri (yılan, akrep, arı zehiri, siyanür, arsenik), zirai ilaçlar ve ağır metalleri (kurşun, bakır ve civa) verebiliriz. g)Aktivatörler (Aktifleştiriciler) Enzimler reaksiyonlarını hızlandıran maddelere “aktivatör” denir. Özellikle mangan, nikel, klor ve magnezyum iyonları enzimlerin etkinliğini artırır. Bazı aktivatörler, enzimin substratı ile birleşmesini kolaylaştırırken, bazıları enzimin aktif yüzeyini daha da aktif hale getirerek reaksiyon hızını artırırlar. Yine panzehirler, enzime bağlanmış olan zehiri kendine bağlayarak enzimin serbest kalmasını ve enzimatik reaksiyonların normal seyrinde devam etmesini sağlar. Yani aktivatörler enzim aktivitesini artıran inorganik veya organik maddelerdir (H2S,KCN ve sistein gibi).

http://www.biyologlar.com/enzimlerin-calismasina-etki-eden-etmenler-nelerdir

AMİNO ASİTLER ve PROTEİNLER

I. Amino Asitler: Proteinler, DNA tarafından kodlanan 20 farklı α-amino asitten meydana gelen, lineer ve dallanmamış polimerlerdir. Proteinlerin enzimatik kataliz, hormonal regülasyon, transport ve depolama, kontraksiyon, deri ve kemiklerin yapıtaşını oluşturma ve immün savunma gibi çok önemli fonksiyonları vardır. Amino asitler, proteinlerin monomerik birimleri veya yapıtaşlarıdır ve özel bir tip kovalen bağ olan peptid bağlarıyla birbirlerine bağlanırlar. Doğada 300'den fazla amino asit tanımlanmış olmasına rağmen, memeli proteinlerinin yapısında sadece 20 tanesi bulunur. Prolin dışındaki her bir amino asitin α-karbon atomuna bağlı bir karboksil, bir amino ve bir de belirleyici yan zincir grubu (R grubu) bulunur. Prolin ise siklik bir yapıya sahiptir ve amino grubu yerine imino grubu taşır. Proteinlerde DNA tarafından kodlanmayan birkaç amino asit bulunabilir. Bunlar, 20 temel amino asitin türevleridirler, 4-hidroksi prolin, 5- hidroksi lizin, ε-N-metil lizin, 3-metil histidin, γ-karboksi glutamat, dezmozin ve izodezmozin gibi. Proteinlerde karboksil ve amino grupları peptid bağının yapısına girdiklerinden, kimyasal reaksiyonlara katılmazlar. Bu nedenle, bir amino asitin, bir proteinin yapısında oynadığı rol yan zincirin özelliklerine göre belirlenir ve sınıflandırma da yine buna göre yapılır: A) Nonpolar Yan Zincirliler: Glisin(Gly), En küçük amino asittir ve yan zincir olarak bir H atomu taşır. Optik olarak aktif olmayan tek α-amino asittir. Kollajenin yapısında bulunur, kreatin, glutatyon, porfirinler ve pürinlerin biosentezi ile k.c.de konjugasyon ve detoksifikasyonda kullanılır. Alanin(Ala), Yan zincir olarak hidrofobik bir metil grubu taşır. Dolaşımda amonyak taşır. Valin, Lözin, İzolözin(Val, Leu, Ile), Dallı zincirli alifatik amino asitlerdir. Nonpolar R grupları vardır ve hidrofobik interaksiyonlara katılırlar. İzolösinin 2 asimetrik karbonu ve 4 izomeri vardır. Fenilalanin(Phe), R grubunda planar bir hidrofobik fenil halkası bulunur. Tirozin ve triptofanla birlikte aromatik amino asitlerdendir. Bu nedenle U.V. ışığını absorbe eder. Bu özellik bir solüsyondaki protein konsantrasyonunun ölçümünde kullanılır. Triptofan(Trp), Yapısında bir indol halkası bulunur. Bu indol grubu 280 nm.de U.V. ışığını absorbe eder, bundan yararlanılarak spektrofotometrik olarak protein konsantrasyonu ölçülebilir. Bu amino asit, serotonin, melatonin ve nikotinamidin prekursorudur. Metiyonin(Met), R grubunda, kükürde bağlı bir metil grubu taşır. Transmetilasyon reaksiyonlarında S-adenozil metiyonin şeklinde metil grubu vericisidir.ör. epinefrin, kreatin ve melatonin sentezinde. Vücuttaki kükürt içeren bileţiklerin hemen hepsi metiyoninden türer. Prolin(Pro), Amino grubu yerine imino grubu taşır. Rotasyonu engelleyen rijid bir halka yapısı vardır, bu nedenle polipeptid zincirlerinde katlanmayı zorlaştırır. Kollajenin yapısında bulunur. B) Polar Asidik Yan Zincirliler: (Dikarboksilik asitler, iki tane karboksil grubu taşırlar) Aspartik asit(Asp), pH=7 de iyonize haldedir. Anyonik formuna aspartat denir.Aspartatın yapısında bulunan anyonik karboksilat (COO ) grupları, suda çözünen proteinlerin yüzeyinde bulunur. Üre sentezi, transaminasyon, pürin ve primidin sentezine katılır. Glutamik asit(Glu), Fizyolojik pH'da iyonize haldedir. Anyonik formuna glutamat denir. Amonyak metabolizmasında önemli yeri vardır. C) Polar Bazik Yan Zincirliler: Lizin(Lys), Kuvvetli baziktir. Asidik amino asitlerin negatif yüklü gruplarıyla iyonik bağlar oluşturur. Kollajenin yapısında hidroksillenmiş olarak bulunur. Histidin(His), Zayıf baziktir. Aromatik bir a.a.tir. Bir proteinin yapısına girdiğinde iyonik çevrenin özelliğine göre pozitif yüklenebilir, bu özellik miyoglobinin fonksiyonunda önemlidir. His, β-karbonunda bir imidazol grubu taşır. Bu grup, asit-baz regülasyonunda tamponlamada önem taşır.ör. Hb'de olduğu gibi. Histidinin dekarboksilasyonuyla histamin oluţur. Arginin(Arg), γ-karbonunda pozitif yüklü guanidyum grubu bulunur. Kreatin, protamin ve histonların sentezinde kullanılır. D) Polar Nötral Yan Zincirliler: Serin(Ser), Zayıf asidik -OH grubu taşır. Fosfo ve glikoproteinlerdeki bağ yapısında bulunur.Pekçok enzimin aktif merkezinde seril hidroksil grubu bulunur. Treonin(Thr), Yan zincirinde ikinci bir asimetrik karbon atomu bulunur, bu nedenle 4 izomeri vardır. Serinde olduğu gibi, hidroksil grubu fosforik asit ve şeker bakiyeleri ile reaksiyona girer. Sistein(Cys), Metiyonin varsa sentezlenebilir. Yan zincirinde sülfidril (-SH) grubu bulunur ve pekçok enzimin aktif merkezinde yer alır. İki sisteinin -SH grupları okside olarak sistini oluştururlar. Sistinde, disülfid bağı (-S-S-) denilen kovalen bir çapraz bağ bulunur. Keratinde bulunur. Tirozin(Tyr), Fenilalaninden sentezlenir. Fenolik hidroksil grubu içeren aromatik amino asittir. Fizyolojik pH'da anyonize haldedir. Tiroksin, melanin ve katekolaminlerin biosentez ön maddesidir. Hem tirozin hem de tirozinin prekursoru olan fenilalanin, U.V. ışığını absorbe ederler. Asparagin(Asn), Aspartik asidin amid türevidir. Yan zinciri ne asidik ne de baziktir ama polardır ve hidrojen bağı oluşumuna katılır. Glikoproteinlerdeki karbohidrat yan zinciri genellikle Asn'in amid grubu üzerinden bağlanır (N-glikozid bağı). Glutamin(Gln), Glutamik asidin amididir. γ-amido azotu pürin ve primidin sentezinde kullanılabilir, amonyağın taşınması ve dokuda tutulmasını sağlar veya böbrek tübülüs hücrelerinde amonyak açığa çıkartabilir. Bu son reaksiyonu glutaminaz katalizler ve asitbaz regülasyonunda önemlidir. Optik Aktivite: Glisin dışında, tüm amino asitlerin en az bir tane asimetrik karbon atomu vardır ve optik olarak aktiftirler. Bunlar da D ve L olmak üzere iki ayrı konfigürasyonda olabilirler. Ancak proteinlerin yapısında bulunan tüm amino asitler L konfigürasyonundadır. D amino asitler ise bazı antibiyotiklerde ve bakteriyel hücre duvarlarında bulunurlar. Amfoterik Özellikler: Amino asitler amfoterik moleküllerdir yani hem bazik hem asidik gruplar taşırlar. Monoamino- monokarboksilik asitler, sulu çözeltilerde dipolar moleküller yani zwitteriyon ţeklinde bulunurlar; α- karboksil grubu dissosiye ve negatif yüklüdür, α- amino grubu protonlanmış ve pozitif yüklüdür, yani molekül nötrdür. Asidik pH'da karboksil grubu bir proton alır ve molekülün net yükü pozitiftir, bazik pH'da amino grubu proton kaybeder, net yük negatiftir. Bir amino asitin net yükünün sıfır olduğu pH'ya izoelektrik nokta denir. Proteinler bu noktada çökerler. II. Proteinlerin Yapısı: Proteinlerin yapısında bulunan 20 amino asit, peptid bağlarıyla birbirlerine bağlanırlar. Birbirine bağlanmış amino asitlerden oluşan lineer bir dizi, bir protein molekülünün üç boyutlu yapısını oluşturmak için gerekli olan bilgiyi taşır. a) Primer Yapı: Bir proteindeki amino asit dizisine denir. Amino asitler birbirlerine kovalen peptid bağlarıyla bağlanmışlardır. Bu bağ, bir amino asitin α-karboksil grubu ile diğerinin α-amino grubu arasında bir molekül su çıkışıyla kurulur. Peptid bağları, proteinleri denatüre eden sıcaklık ve yüksek üre konsantrasyonu gibi durumlarda kırılmaz. Ancak çok yüksek sıcaklıkta, uzun süre güçlü asit ve bazlarla muamele edildiğinde kırılabilir. Amino asitlerin peptid bağlarıyla bağlanmaları, dallanmayan zincir ţeklindeki polipeptidleri oluţturur. Bir polipeptidin her bir amino asidine bakiye (rezidü) denir. Peptid bağı, parsiyel çift bağ karakterindedir, rijid ve planardır ve bağ etrafında serbest rotasyon olmaz. Genellikle trans şeklindedir, yüksüz ama polardır. b) Sekonder Yapı: Lineer dizide, komşu amino asitlerin birbirleriyle olan ilişkileri ve düzenlenmeleri sekonder yapıyı oluşturur. En önemli özelliklerinden birisi, bir peptid bağının -CO grubuyla, diğerinin -NH grubu arasında kurulan hidrojen bağlarıdır. Hidrojen bağları eğer, aynı zincir içindeki peptid bağları arasında kurulmuşsa, α- heliks denilen yapılar oluşur. Bu spiral şeklinde, sıkı paketlenmiş bir yapıdır. Eğer hidrojen bağları farklı zincirlerdeki peptid bağları arasında ise, β-tabakalı yapı meydana gelir. Bu yapı, hem globüler hem de fibröz proteinlerde bulunabilir. c) Tersiyer Yapı: Daha uzak amino asit bakiyeleri arasındaki ilişkiyi yansıtır. Bir polipeptid zincirinin primer yapısı tersiyer yapıyı da belirler. Nonkovalan bağ olarak, hidrojen bağları dışında, yapıda stabilizasyonu sağlayan, hidrofobik interaksiyonlar ve yan zincirlerdeki negatif ve pozitif yüklü gruplar arasında iyonik etkileşimler de vardır. Kovalan bağ olarak disülfid köprüleri bulunur. Tersiyer yapı, polipeptid zincirlerinin uzaydaki 3 boyutlu düzenlenişini, dolayısıyla da proteinin şeklini belirler. d) Kuarterner Yapı: İki veya daha fazla polipeptid zincirinden oluşan proteinlerin, bu polipeptid alt ünitelerinin düzenlenmesiyle oluşan yapıdır. Alt üniteler arasında nonkovalen bağlar vardır. Herbir alt üniteye protomer veya monomer denir. Protein Denatürasyonu: Peptid bağları hidrolizi olmadan, proteinin katlanmalarının açılması ve yapının düzensizleşmesi sonucunda meydana gelir. Sıcaklık, organik çözücüler, mekanik karıştırma, kuvvetli asit-baz, deterjan veya ağır metallerin etkisiyle olabilir. Bazen geri dönüşümlüdür. Protein denatürasyonu sonucunda çözünürlük kaybolur ve presipitasyon olur. Protein Sınıfları: Başlıca iki büyük sınıf vardır; 1- Globüler Proteinler: Bir veya daha fazla sayıda polipeptid zincirinin sıkı globüler formlar halinde katlanmasıyla oluşurlar. Genellikle çözünebilen ve hareketli moleküllerdir. ör.Hb ve Mb. 2- Fibröz Proteinler: Düz polipeptid zincirlerinin tek bir eksen üzerinde paralel veya antiparalel yerleşerek fiberler veya tabakalar oluşturmasıyla meydana gelirler. Genellikle çözünmeyen ve hareketsiz mpleküllerdir. ör. kollajen, elastin, keratin. III. Protein Metabolizması: Amino asit katabolizmasının ilk fazı transaminasyon ve oksidatif deaminasyon ile α- amino gruplarının ayrılması sonucunda amonyak ve α-ketoasit oluşumunu kapsar. Serbest amonyak büyük oranda üre sentezi için kullanılır, az bir kısmı direkt idrarla atılır. İkinci fazda, α-ketoasitlerin karbon iskeletleri, CO2, su, glıkoz, yağ asidi veya keton cisimlerine metabolize olabilen ara ürünlere dönüşür. Azotun vücutta başlıca kaynağı diyetle alınan amino asitlerdir. Atılım ise, üre, amonyak ve amino asit metabolizmasının diğer metabolitleri şeklinde olur. Başlıca görevi enerji sağlamak olan karbohidratlar ve triaçilgliserollerin aksine, proteinlerin primer rolü, biosentez reaksiyonlarında özellikle doku proteinlerinin sentezinde görev almaktır. Yakıt olarak kullanımı sekonderdir. Fazla miktardaki amino asitler, triaçilgliserol veya glikojen gibi depo edilmez. Bunların, karbon iskeletleri glukoz veya yağa, amino grupları da amonyağa çevrilip, metabolize edilir. Azot Dengesi: Sağlıklı ve uygun beslenen bir erişkinin, idrar, deri ve gayta ile kaybettiği günlük azot miktarı, günlük toplam alınan azot miktarına denkse, azot dengesi söz konusudur. Azot kaybı, alımdan fazlaysa negatif azot dengesi söz konusudur. Bu durum doku kaybı olan hastalıklar ve açlıkta olur. Vücut proteinlerinin kaybı totalin 1/3 üne ulaşıtsa ölümcül olur. Azot kaybı alınandan azsa pozitif azot dengesi söz konusudur, büyüme çağındaki çocuklarda olduğu gibi. 1) Protein Sindirimi: Proteinler, ince barsaktan emilemeyecek kadar büyüktürler ve amino asitlere hidroliz olmaları gerekir. Diyetle alınan proteinlerin sindirimi (proteoliz), kaynaklarına göre 3 grup enzimle gerçekleşir; a) Mide: Proteinlerin mideye geçiţi gastrik mukozadan gastrin salınımını uyarır, bu da kan yoluyla yine gastrik mukozaya etki ederek parietal hücrelerden HCl, seröz hücrelerden pepsinojen salgısına neden olur. Protein sindirimi midede hidroklorik asit ve pepsin içeren bir sıvıyla başlar. HCl, mikroorganizmaları öldürür, proteinleri denatüre eder ve pepsin etkisi için asidik ortam yaratır. Proteolitik bir enzim olan pepsin bir endopeptidazdır (fenilalanin ve tirozin arasındaki bağlara etki eder) ve asidik pH da çalışır. Midenin seröz hücrelerinden inaktif pepsinojen olarak salınır, HCl veya diğer pepsin moleküllerince aktif pepsine çevrilir. Peptik hidroliz sonucunda, büyük peptidler ve az miktarda serbest amino asit açığa çıkar. b) Pankreas: Asidik mide içeriğinin i.barsağa geçmesiyle g.i. hormonlar olan sekretin ve kolesistokinin salınır. Pankreasın asiner hücrelerinden, kolesistokinin (pankreozimin) etkisiyle, proenzim halinde endopeptidazlar ve karboksipeptidazlar salınır. Sekretin de bikarbonat salınımını sağlar. Önce tripsinojen, duodenal epitelyal hücrelerce salınan enteropeptidez (enterokinaz) aracılığıyla aktive edilirler. Tripsinojenden tripsin (arginin ve lizin arasındaki bağa etki eder) oluşur. Tripsin hem tripsinojeni hem de endopeptidaz olan kimotripsin ve elastaz ile ekzopeptidaz olan karboksipeptidaz A ve B nin proenzimlerini aktive eder. Bu pankreatik proteazlar aracılığıyla, ince barsağa gelen polipeptidler oligopeptidlere ve amino asitlere ayrılırlar. c) İnce Barsak: İntestinal hücre yüzeylerindeki ekzopeptidaz olan aminopeptidazlar ve dipeptidazlar sindirimi sürdürürler. İnce barsak epitel hücreleri, serbest amino asitleri ve dipeptidleri absorbe eder. Hücrelerin sitozolünde dipeptidler, amino asitlere yıkılırlar. Portal sisteme yalnızca amino asitler geçebilir. Amino asitlerin hücrelere taşınması için, aktif transport sistemleri ve ATP den yaralanılır. Bunlar arsında Na-bağımlı kotransport ve γ-glutamil siklusu (glutatyona bağlanarak) sayılabilir. Hücre içi amino asit konsantrasyonu daima dışarıdan yüksek olduğundan taşınma konsantrasyon gradientine karşı olur. 2) Amino Asitlerden Azot Ayrılması: Amino asit katabolizmasının ilk basamağı α-amino grubunun ayrılmasıdır. A- Transaminasyon: Bir amino asidin amino grubunun, bir α-ketoaside nakli sonucunda, yeni bir amino asit ve yeni bir α-ketoasit meydana gelir. Bu reaksiyonu katalizleyen enzimlere transaminazlar (aminotransferazlar) denir. α-amino asit + α-ketoglutarat → α-ketoasit + glutamat Transaminasyona prolin, lizin ve treonin dışındaki tüm amino asitler katılır. Transaminazların substrat spesifikliği vardır. En önemlileri aspartat aminotransferaz ;AST (glutamik okzaloasetik transaminaz ;GOT, hem sitplazma hem mitokondride) ve alanin aminotransferaz; ALT (glutamik piruvik transaminaz; GPT, yalnız sitop.da) dır. Koenzimleri pridoksal fosfattır. Bu koenzim pridoksin (vit.B6)den meydana gelir. B) Oksidatif Deaminasyon: Amino gruplarını transfer eden transaminasyon reaksiyonlarının aksine, burada amino grubu serbest amonyak halinde açığa çıkar. Bu reaksiyon başlıca karaciğer ve böbrekte sadece mitokondrilerde meydana gelir. Transaminasyon aracılığıyla a.asitlerin çoğunun amino grubu glutamata nakledilir. Glutamat, hızlı oksidatif deaminasyona uğrayan tek amino asittir. Bu reaksiyonu glutamat dehidrogenaz katalizler. Böylece önce transaminasyon ardından oksidatif deaminasyon ile a.asitlerin amino grupları amonyak halinde açığa çıkar. Enzim sadece mitokondride bulunur. Glutamat + NADP+ + H2O ↔ α-ketoglutarat + NADPH + H+ + NH3 Koenzim olarak NAD+ veya NADP+ kullanılır. Reaksiyonun yönü glutamat, α- ketoglutarat ve amonyak konsantrasyonları ile okside koenzimlerin redükte koenzimlere oranına bağlıdır. ATP ve GTP enzimin allosterik inhibitörleri, GDP ve ADP ise aktivatöleridir. Bu nedenle , hücrede enerji seviyesi düşükken , bu yolla amino asit yıkılımı fazladır ve SAS için α-ketoglutarat sağlanır. K.c. ve böbrekte a.a. oksidaz da bulunur ama fizyolojik önemi bilinmiyor. L-a.a. oksidazın koenzimi riboflavin fosfat, D-a.a.oksidazınki FAD'dir. 3) Üre Siklusu: Üre, a.asitlerin amino gruplarının başlıca atılım yoludur ve idrardaki azotlu bileşiklerin yaklaşık %90 nı oluşturur. Ürenin bir azotu serbest amonyaktan, diğeri aspartattan gelir. Her ikisinin de prekursoru glutamattır. Karbon ve oksijen ise CO2 den sağlanır. Üre karaciğerde sentezlenir, kanla böbreklere gelir ve idrarla atılır. Siklus toplam 5 basamaktır, ilk 2 reaksiyon mitokondride meydana gelir. Diğer enzimler sitozolde lokalizedir. a) Karbamoil fosfat oluţumu; enzim karbamoil fosfat sentetaz I dir. 2 molekül ATP harcanır ve reaksiyon geri dönüşümsüzdür. N-asetil glutamat enzimin allosterik aktivatörüdür. Hız kısıtlayıcı basamaktır. Aynı enzimin sitozolik izoenzimi primidin sentezinde görev alır. b) Sitrüllin oluţumu; bu basamakta karbamoil fosfat üre siklusuna girer. Ornitin ve sitrüllin siklusta yer alan temel a.asitler olmasına rağmen, bunlar için genetik kod bulunmadığından hücresel proteinlerin yapısına giremezler. Siklusun her dönüşünde ornitin rejenere olur (SAS'taki okzaloasetat gibi). Enzim ornitin transkarbamoilaz dır. Meydana gelen sitrüllin sitozole taşınır. c) Argininosüksinatın sentezi; Sitrüllin ile aspartat birleşir. Asp, ürenin 2. azotunu verir.ATP, AMP'ye yıkılır, 3. ve son ATP kullanılmış olur. Enzim argininosüksinat sentetaz dır. d) Argininosüksinatın yıkılımı; enzim argininosüksinat liyaz dır. Arginin ve fumarat açığa çıkar. e) Argininin parçalanması; enzim arginaz dır. Üre ve ornitin açığa çıkar. Ornitin mitokondriye geri dönüp, siklusa devam eder. Üre siklusunun bir diğer amacı arginin sentezlemektir, bu nedenle arginin erişkinde esensiyal değildir. Üre, karaciğerden diffüze olur, kanla böbreklere taşınır ve idrarla atılır. Bir kısmı da barsağa gelerek bakteriyel üreaz ile CO2 ve NH3'e yıkılır. Bu amonyağın bir kısmı gayta ile atılır, bir kısmı kana geçer. Herbir üre molekülünün sentezinde 4 tane yüksek enerjili fosfat harcanır. Üre sentezi geri dönüşümsüzdür. Regülasyon; üre siklusunun enzim düzeyleri beslenme durumuna göre dalgalanmalar gösterir. Proteinden fakir diyet veya açlıkta, üre atılımı azalır ve tüm enzimlerin düzeyi düşer. Yüksek proteinli diyet alımında ise, enzimler birkaç kat artar. Bunlar uzun vadeli regülasyondur. Kısa vadeli regülasyon N-asetil glutamat ile olur. Karbamoil fosfat sentetaz I'in allosterik aktivatörüdür. A.asitler, özellikle arginin, N-asetil glutamat sentezini uyararak üre siklusunu hızlandırırlar. 4) Amonyak Metabolizması: Kandaki amonyak yükselmesi santral sinir sistemine toksik olduğundan, daima düşük tutulması gerekir. Amonyak kaynakları; a) Amino asitler: pekçok dokuda özellikle karaciğerde a.asitlerden transaminasyon ve oksidatif deaminasyon reaksiyonlarıyla amonyak açığa çıkar. b) Glutamin: böbreklerde glutaminazın kataliziyle glutaminden amonyak meydana gelir. Bu amonyağın büyük kısmı idrarla atılır ve asit-baz dengesi korunur. Barsaklarda da bu reaksiyon olur. c) Barsakta bakteriler aracılığıyla: barsakta ürenin bakteriyel yıkılımıyla amonyak oluşur. Barsaktan emilir, portal venle karaciğere gelir ve üreye çevrilir. d) Aminlerden: diyetle alınan aminler, hormon veya nörotransmitter olan monoaminlerden amin oksidazın etkisiyle amonyak oluşur. e) Pürin ve pirimidinlerden: bunların katabolizması sonucunda halkalara bağlı olan amino grupları amonyak olarak ayrılır. Amonyak dokularda sürekli üretildiği halde kanda düşük düzeylerde bulunur. Bunun nedeni, karaciğerin kandaki amonyağı hızla uzaklaştırması ve pekçok dokunun, özellikle beyin ve kasın a.asit azotunu serbest amonyaktan çok glutamin veya alanin olarak açığa çıkartmasıdır. Amonyağın uzaklaştırılma yolları; a) Üre: karaciğerdeki üre sentezi miktar olarak en önemli amonyak atılım yoludur. b) Glutamin: amonyak glutamin içinde nontoksik olarak depolanır ve taşınır. Glutamin oluşumu başlıca karaciğer ve kasta olur. Beyinde de önemlidir. Bu nedenle glutamin dolaşımda diğer a.asitlerden daha fazla miktarda bulunur. Böbrekler tarafından alınıp, glutaminaz ile deamine edilir. c) Alanin: Glukoz-alanin siklusu, a.asitleri yakıt olarak kullanan kas ve diğer dokularda amino grupları transaminasyon ile glutamat halinde toplanır. Bu glutamine çevrilebilir veya ALT ile alanin meydana gelir. Kanla karaciğere gelir ve transaminasyona girerek glutamat açığa çıkar. d) Glutamat: glutamat dehidrogenaz aracılığıyla , α-ketoglutarat ve NADPH harcayarak glutamat oluţturulur. Glutamat + NH4 → Glutamin Enzim glutamin sentetazdır. Amonyak Toksisitesi (Hiperamonemi): Amonyak zehirlenmesi belirtileri ortaya çıkar. Bunlar arasında, tremor, konuşmanın bozulması ve görüş bulanıklığı sayılabilir. Daha da yükselirse koma ve ölüm olabilir. Başlıca 2 tiptir; 1- Akkiz hiperamonemi: Genellikle karaciğer sirozunun bir sonucudur. Karaciğer etrafında kollateral dolaşım meydana gelir. Bunun sonucunda portal kan, karaciğere uğramadan sistemik dolaşıma geçer. 2- Herediter hiperamonemi: Üre siklusunun 5 enzimi ile ilgili genetik defekt vardır. Doğumu takiben 1. haftada hiperamonemi ortaya çıkar. IV. Karbon İskeletlerinin Metabolizması: Proteinlerde bulunan 20 a.asitin katabolizması sırasında önce α-amino grupları ayrılır, takiben geri kalan karbon iskeletleri yıkılır. Karbon iskeletlerinin yıkılımı ile 7 ürün meydana gelir; okzaloasetat α-ketoglutarat piruvat fumarat asetil coA asetoasetil coA süksinil coA Bu ürünler ara metabolizma yollarına girerler ve ya glukoz veya lipid sentez yoluna ya da SAS'a katılırlar. A.asitler metabolik son ürünlerinin tabiatına göre ketojenik veya glukojenik olarak sınıflandırılabilirler. Bir diğeri esensiyal ve nonesensiyal olarak sınıflandırmadır. Glukojenik Glukojenik ve Ketojenik Ketojenik Alanin Tirozin Asparagin,aspartat Glisin Sistein Glutamat,glutamin Prolin, serin Arginin * İzolözin* Lözin* Histidin* Fenilalanin* Lizin* Metiyonin* Triptofan* Treonin* Valin* * Esensiyal a.asitler. Büyüme çağındaki çocuklarda, arginin ve histidin sentezi, protein sentezi ve üre oluşumu için yetersiz kalabilir. Bu durumda yarı esensiyal olarak kabul edilmelidir. Katabolizmaları sonucunda asetoasetat veya asetil coA ve asetoasetil coA'yı veren a.asitler ketojeniktir. Piruvat vaya SAS ara ürünlerinden birini veren a.asitlere de glukojenik denir. Bu ara ürünler glukoneogenezin substratlarıdır. a) Okzaloasetat oluţturanlar; Asparagin ve aspartat. b) α-ketoglutarat oluţturanlar; Glutamin, glutamat, prolin, arginin, histidin. (FIGLU testi: Folik asit eksikliğinde idrarda formimino glutamat atılımı artar. Histidin yüklemesinden sonra bu daha da belirginleşir.) c) Piruvat oluţturanlar; Alanin, serin, glisin, sistin-sistein, treonin. d) Fumarat oluţturanlar; Fenilalanin ve tirozin. e) Süksinil coA oluţturanlar; Metiyonin, valin, izolözin, treonin. f) Asetil coA veya asetoasetil coA oluţturanlar; Fenilalanin, tirozin (hem fumarat hem de asetoasetat oluţturabilirler), lözin, izolözin (hem asetil coA hem de propiyonil coA→süksinil coA), lizin, triptofan. V. Nonesensiyal Amino Asitlerin Sentezi: Nonesensiyal a.asitler ara metabolizma ürünlerinden veya sistein ve tirozinde olduğu gibi esensiyal a.asitlerden yeterli miktarlarda sentezlenebilirler. a) α-ketoglutarattan sentezlenenler: Arginin, prolin, glutamat, glutamin. Prolin ve glutamin direktolarak glutamattan sentezlenir. Arginin ise N-asetilglutamat → Nasetilornitin→ ornitin ve üre siklusu üzerinden sentezlenir. b) 3-fosfogliserattan sentezlenenler: Serin, glisin, sistein (sistein, metiyonin ve serinden sentezlenir). Glisin ve sistein, serinden sentezlenirler. c)Okzaloasetattan sentezlenenler: Aspartat ve asparagin. Aspartat transaminasyonla , asparagin de aspartattan sentezlenir. d) Piruvattan sentezlenenler: Alanin, transaminasyon yoluyla. e) Fenilalaninden sentezlenenler: Tirozin, fenilalanin hidroksilaz aracılığıyla. V. Amino Asitlerin Biolojik olarak Aktif Bileţiklere Dönüţümü: A.asitler proteinler için yapı taşı olmalarının yanısıra, fizyolojik olarak önemli fonksiyonları olan pekçok azotlu bileşiğin de ön maddeleridirler. Bu maddeler oksidatif dekarboksilasyon ve pridoksal P kullanılarak sentezlenir. a) Histamin: Histidinin dekarboksilasyonu ile oluţur. Kuvvetli vazodilatördür, mast hücrelerinden allerjik reaksiyon veya travma sonucunda sekrete edilir. b) Serotonin: Diğer adıyla 5-hidroksitriptamin, vücutta pekçok bölgede sentezlenip depolanır. En fazla intestinal mukozada bulunur. Triptofan dan sentezlenir. c) Katekolaminler: Bunlar, dopamin, norepinefrin ve epinefrindir. Tirozin den sentezlenirler. d) Melanin: Pekçok dokuda, özellikle göz, saç ve deride bulunan bir pigmenttir. Sentezi epidermisteki melanositlerde olur. Ön maddesi tirozindir. Hidroksilasyonla dopa oluşur, enzim tirozinazdır. Pigment oluşumunu sağlayan sonraki reaksiyonlar ya tirozinaz tarafından katalizlenir ya da spontan olur. e) Tiroksin ve triiyodotironin: Tiroid bezince sekrete edilen iyotlu tirozin türevleridirler. f) γ-aminobütirat : Beyinde ve omurilikte inhibitör bir transmitterdir. Glutamattan, pridoksal fosfata bağımlı bir enzim olan glutamat dekarboksilazın kataliziyle meydana gelir. e) Diğerleri: Kreatin, glisin, argininin guanido grubu ve S-adenozil metiyoninden gelen bir metil grubundan sentezlenir. Poliaminler (spermidin ve spermin) ornitinden sentezlenirler. Hem, glisin ve süksinil koA’dan sentezlenir. Pürin sentezinde glisin, glutamin ve aspartat, primidinde aspartat ve glutamin kullanılır. VI. Amino Asit Metabolizmasındaki Metabolik Defektler: Hartnup Hastalığı; * Triptofan ve diğer nötral a.asitlerin renal tübüler ve intestinal absorpsiyon defekti. * Massif jeneralize aminoasitüri. * Pellegra benzeri döküntüler, intermittan serebellar ataksi, mental retardasyon ve psikiyatrik bozukluk. * Emilemeyen Trp, barsak bakterilerince indole çevrilir. İdrarda indolasetat ve triptofan atılır. * Tedavide nikotinamid verilir. Sistinüri; * Dibazik a.asitlerin (lizin, arginin, ornitin, sistin) aminoasitürisi. En sık görülen a.a. transport bozukluğudur. * Renal tübüllerde ve barsaktaki spesifik transport sistemi defektli * İdrar yollarında sistin kristalleri birikir * Tedavide idrar alkali yapılır ve D-penisilamin verilir. Hiperfenilalaninemiler: 9 ayrı formu tanımlanmıştır, vakaların çoğu klasik fenilketonüriye bağlıdır. Amino asit metabolizma bozuklukları arasında en sık görülendir (prevalans = 1/11000). 1) Klasik Fenilketonüri (PKU): * Fenilalanin hidroksilazın herediter defekti * En sık görülen hiperfenilalaninemi nedeni * Otozomal resesif * Fenilalanin tirozine hidroksillenemez, diğer minör yollar hızlanır. * Kanda yükselen fenilalanin fenilpiruvat, fenillaktat. fenilasetilglutamat ve fenilasetata çevrilerek idrara geçer. Kokuya yol açan f.piruvattır. * Tedavide fenilalaninden fakir diyet, tedavi edilmezse mental retardasyon 2) Dihidrobiopterin redüktaz defektiyle birlikte olan atipik PKU: * Biopterin, tetrahidrobiopterine dönüţüp aktifleţemez. * Tetrahidrobiopterin nörotransmitter sentezinde de kofaktördür, serotonin ve katekolamin sentezi de bozulur. * Diyete yanıt vermez, semptomlar hemen post partum baţlar. Tedavide L-dopa, karbidopa ve 5-OH triptofan verilir. PKU' de s.s.s. semptomları arasında mental retardasyondan başka yürüme ve konuşma bozukluğu, nöbetler, hiperaktivite, tremor, mikroensefali ve gelişme geriliği de vardır. Tirozinaz aktivitesinin yüksek fenilalanin düzeyleri ile kompetetif olarak inhibe edilmesi nedeniyle melanin sentezi de bozulur ve hipopigmentasyon olabilir. Yenidoğanda tarama testi olarak uygulanan Guthrie Testi ile kanda yüksek fenilalanin düzeyleri saptanır. Kanda belli miktarda fenilalanin birikmesi için bu testin bebeğin proteinle beslenmesinden 48 saat sonra yapılması gerekir. Tedavinin takibinde ise daha sesnsitif bir test olan idrar demir 3 klorür testi kullanılır. İdrarda fenilpiruvat tayini, 10-14. günden sonra. Akçaağaç (Ahorn) Şurubu Hastalığı (Maple syrup): * Ender görülür. * Dallı zincirli a.asitleri (Val, Leu, Ile), açil coA esterlerine ve CO2'e dönüţtüren α-ketoasit dekarboksilaz(dehidrogenaz) defekti. * Bu a.asitler ve karşılık gelen α-ketoasitler kan, idrar ve BOS' ta birikir. * Doğum sonrası ilk haftada beslenme güçlüğü, kusma ve letarji vardır. İdrarda koku ve nörolojik semptomlar gözlenir. * Tanıda idrarda DNPH (dinitrofenilhidrazin) veya FeCl3 testi kullanılır. * Tedavide diyet kısıtlaması. Alkaptonüri: * Tirozin katabolizmasında homogentisat oksidaz defekti * İdrarda homogentisat vardır, bekletilince siyaha dönüşür. * Geç evrede bağ d.da pigmentasyon (okronozis) ve artrit oluşur. Tanı, bu nedenle çoğu zaman orta yaşta konur. Homosistinüri: * Sistatyonin sentetaz defekti (homosistein → sistatyonin) * İdrarda homosistin birikir. * Kanda metiyonin ve metabolitleri artar. *3 sistem tutulumu, bağ dokusu, iskelet ve vazküler sisteme ait bulgular ortaya çıkar. Vazküler trombozlar ve buna bağlı gelişen mental retardasyon, osteoporoz, lens dislokasyonu olur. * Tedavide enzimin kofaktörü B6 vit. verilir. Sistatyoninüri: * Sistatyonaz defekti (sistatyonin → sistein + homoserin) *Sistatyonin ve metabolitleri birikir. *Prematürelerde sık, gelişimle birlikte normale döner. * Tedavide yine B6 verilir. Histidinemi: * Histidaz defekti * Kanda ve idrarda histidin düzeyleri artar, * Mental retardasyon olabilir * İdrarda imidazolpiruvat çıkar, demir 3 klorür testinde FKÜ ile en sık karışan hastalıktır. Plazma ve İdrar Proteinleri Plazma proteinlerinin çoğunluğu hepatositlerde sentezlenir. Yalnızca kompleman sistemine ait olanlar hem karaciğer hem de makrofajlarda, immünoglobulinler ise B hücrelerinde sentezlenirler. Plazma proteinlerinin çoğunluğu pinositoz ile kapiller endotelyal hücrelere veya mononükleer fagositlere alınıp katabolize edilirler. Küçük proteinler ise renal glomerüller ve barsak duvarından pasif olarak kaybedilirler. Bazıları geri emilir, bazıları de renal tübüler hücrelerce yıkılır. Protein tayini, total protein miktar tayini veya tek tek proteinlerin miktar tayini şeklinde yapılabilir. Bu sonuncusu genellikle albumindir. Protein gruplarının rölatif oran değişimi ise serum elektroforezi ile görülebilir. Total protein tayinini klinik önemi azdır. Buna rağmen çeşitli durumlar düşündürebilir: Düţük total protein düzeylerinin nedenleri: 1) Dilusyon (ör. analiz için, hastaya infüzyon yapılan yerden kan alınırsa) 2) Hipoalbuminemi 3) Derin Ig eksikliği. Yüksek total protein düzeylerinin nedenleri: 1) Proteinsiz sıvı kaybı veya kan alınması sırasında aşırı staz olması. 2) Ig'lerden bir veya birkaçında çok fazla yükselme. Elektroforez: Proteinleri, farklı elektriksel yüklerine göre ayırır. Bu şekilde sırasıyla 5 ana grup ayrılır; albumin, α1, α2, β ve γ-globulinler. Eğer serum yerine plazma elektroforezi yapıldıysa 6. bant olarak fibrinojen çıkar. Albumin, en önde yürüyendir ve en belirgin bandı verir. Genellikle tek proteindir. α1-globulin bandı, hemen tamamen α1-antitripsinden ibarettir. α2-globulin bandı, başlıca haptoglobin ve α2-makroglobulinden meydana gelir. β-globulin bandı, sıklıkla 2 tanedir. β1, başlıca transferrin, az miktarda LDL, β2 ise C3 kompleman fraksiyonunu içerir. γ-globulinler ise immünoglobulinlerdir. Hastalıklarda Elektroforez Paternleri: 1- Bütün fraksiyonlarda paralel değişimler olabilir. Bu, anormal total protein konsantrasyonu olan normal bir paterndir. Tüm fraksiyonlarda artış, proteinsiz sıvı kaybına bağlı volüm azalması veya staz, tüm fraksiyonlarda azalma , ciddi malnutrisyon ve malabsorpsiyonu gösterir. 2- Akut faz paterni: α1 ve α2 bantlarının dansitesi, α1-antitripsin ve haptoglobine bağlı olarak artar. Negatif akut faz reaktanları olan prealbumin, albumin ve transferrin düşer. Artanlar sırasıyla; ilk 6 saatte CRP, alfa1-antikimotripsin, 12 saatte alfa1-asitglikıprotein → alfa1-antitripsin, haptoglobin, C4, fibrinojen, en son 3. Günde C3 ve serüloplazmin. 3- Kronik inflamasyonlar: γ-globulinde diffüz artış olur. Halen aktif bir inflamasyon da varsa, α1 ve α2 de de artış vardır. 4- Karaciğer sirozu: Karakteristiktir. Albumin ve sıklıkla α1-globulin düzeyleri azalırken, γ- globulin belirgin olarak yükselir ve plazma IgA düzeylerindeki artış nedeniyle β ve γ bantları birleşir. 5- Nefrotik sendrom: Erken dönemde albumin azalır. İleri vakalarda albumin, α1 ve γ- globulin azalır, α2-makroglobulin artışına bağlı α2-globulin artar. SLE'ye bağlı ise γ- globulin artmış olabilir. Albumin: Karaciğerde sentezlenir. Normal plazma ömrü 20 gündür. Ekstrasellüler kompartmandaki albuminin %60'ı interstisiyel kompartmandadır. Ama plazmadaki konsantrasyonu daha yüksektir. Hipoalbuminemi nedenleri: 1) Sentezin azalması: Malnutrisyon, malabsorpsiyon, kronik karaciğer hastalıkları. 2) Atılım/yıkılım artması: Nefrotik sendrom, protein kaybettiren enteropati, yanık, hemoraji, katabolik dueumlar (sepsis, ateţ, travma, malignite) 3) Dilusyonel: İnfüzyon olan yerden analiz için kan alınması, aşırı hidrasyon, sıvı retensiyonu (ödem, gebeliğin son trimestri) Hiperalbuminemi çok nadirdir. Kan alınırken aşırı venöz staz, aşırı albumin infüzyonu ve dehidrasyon nedeniyle olabilir. Çok sayıda moleküler albumin varyantı vardır. Bisalbuminemi; elektroforezde çift albumin bandı vardır (elektroforetik mobilitesi normal albuminden farklı olduğundan). Klinik belirti vermez. Analbuminemi; genetik olarak geçen nadir bir durumdur. Plazma albumin konsantrasyonu 250 mg/L. veya daha azdır. Episodlar halinde hafif ödem olabilir. Sentez defekti vardır. Immünoglobulinler: Antikor olarak fonksiyon yapan, yabancı antijenleri tanıyıp bağlayan bir grup plazma proteinidir. İki identik ağır polipeptid zinciri ve iki identik hafif zincir disülfid köprüsüyle bağlanmıştır. 5 tip ağır zincir vardır, γ, α, μ, δ ve ε. 2 tip hafif zincir vardır, κ ve λ. Hipogamaglobulinemi: 1) Fizyolojik: Doğumda IgA ve M düşüktür, giderek artarlar. IgG gebeliğin son trimestrinde plasentadan bebeğe geçtiğinden doğumda yüksektir(maternal IgG), sonra düşer. 2) Patolojik: X'e bağlı agamaglobulinemi (Burton Hastalığı); genetik bir Ig sentez bozukluğudur. Ig'ler ya parsiyel ya da tamamen yoktur. En sık IgA eksikliği görülür, insidansı 1/400 dür. Akkiz de olabilir. Sıklıkla hematolojik malignitelerde, KLL, multipl myelom, Hodgkin gibi, olur. (Sitotoksik ilaç kullanımı veya sekonder gelişen nefrotik sendroma bağlı) Tanıda elektroforez yetersizdir, spesifik Ig sınıfının tayini gerekir. Hipergamaglobulinemi: 1) Fizyolojik: Akut ve kronik enfeksiyonlar 2) Patolojik: Otoimmün hastalıklar; R.artrit, SLE, otoimmün temelli kronik karaciğer hastalıkları gibi.Çok farklı Ig sentezi olduğundan elektroforezde γ- globulin bandında diffüz (poliklonal) artış olur. Paraproteinler: B lenfosit serisinin tek bir hücre klonu, sıkça da plazma hücreleri tarafından üretilen bir Ig'dir.γ bölgesinde ayrı bir bant olarak görülür, sıklıkla IgG veya A'dır. En çok m.myeloma, soliter plazmositoma ve Waldenström makroglobulinemisi' nde görülür. Tanıda serum protein elektroforezi + idrar analizi gerekir. Myelomaların %50 sinde hafif zincirden oluşan Bence-Jones proteinürisi olur. Bazı paraproteinler 4 C'de presipite olurlar ve ısıtılınca yeniden çözünürler. Bunlara kriyoglobulinler denir ve Raynaud fenomeniyle ilgilidirler. Proteinüri: Normal kiţiler günde idrarla 150 mg.dan az protein çıkarırlar, bu rutin tarama testleriyle belirlenemediğinden yok kabul edilir. Günde 0.15 g.dan fazla olan proteinüri patolojiktir. A- Renal proteinüriler: 1) Glomerüler: glomerül geçirgenliğinin artışına bağlıdır. Nefrotik sendromda görülür. Günde 6-50 g protein kaybedilir. Hafif vakalarda başlıca albumin, transferrin ve α1-antitripsin belirginken, ağırlaştıkça IgG ve daha büyük proteinler atılır. Mikroalbuminüri; bir baţka glomerüler proteinüri nedenidir. Albuminin normal günlük atılımı 50 mg.dan azdır. DM'lu olup, bundan fazla albumin kaybedip, total üriner protein atılımı normal olan hastalarda mikroalbuminüri olduğu var sayılır. Bunlarda progresif renal hastalık riski fazladır. 2) Tübüler: Özellikle pyelonefrit nedeniyle olan renal tübüler hasara bağlıdır. Glomerüller normalse kayıp genellikle 1g.dan azdır. Tübüler hasarın sensitif göstergesi β2-mikroglobulindir. Bunun yanı sıra lizozim ve retinil bağlayıcı protein de bakılabilir. B- Renal fonksiyonun normal olduğu proteinüriler: Bence-Jones protein üretimi, şiddetli hemoliz ve hemoglobinüri, şiddetli kas harabiyeti ve myoglobinüri nedeniyle olabilir. Başlıca Plazma Proteinleri Bölge Protein Yaklaşık ort. Serum konsantrasyonu (g/L) prealbumin 0.25 albumin 40 α1-globulin α1-antitripsin 2.9 α1-asit glikoprotein 1 α2-globulin haptoglobinler 2 α2-makrıglobulin 2.6 serüloplazmin 0.35 β-globulin transferrin 3 LDL 1 C3 1 γ-globulinler Ig G 14 Ig A 3.5 Ig M 1.5 Ig D 0.03 Ig E eser

http://www.biyologlar.com/amino-asitler-ve-proteinler

Kambriyen Patlaması’nın Ardındaki Nedenler

Kambriyen Patlaması’nın Ardındaki Nedenler

Namibya’nın çim düzlüklerinin üzerinde 80 metreye kadar yükselen bir dizi sarp tepecik görülüyor. Bu tepeler, çok eski tarih öncesine ait olayların izlerini bugün de taşıyormuş gibi görünür – eski uygarlıkların gömüldüğü höyükler veya çağlar boyunca toprağın altına gömülmüş dev piramitlerin uçları gibi.

http://www.biyologlar.com/kambriyen-patlamasinin-ardindaki-nedenler

Kimyasal bağlar ve moleküllerin oluşumu

Kimyasal değerlilik İki ve daha çok sayıda atomun aralarında kurdukları kimyasal bağlar sonucu moleküller oluşur. Kimyasal bağ iki atomu (molekülü) birlikte tutan çekici güç olarak tanımlanabilir. Moleküllerin oluşumunu sağlayan kovalent bağların kurulmasında özellikle dış kabuk elektronları belirleyici rol oynar. 1916 yılında Lewis tarafından ortaya atılan bir düşünceye göre, iki atom arasında kurulan kovalent bağ, He ya da Ne gibi soy (asal) gazlarda görülen, 2 ya da 8 elektron içerikli kararlı bir dış kabuk düzeni (konfigürasyonu) oluşturur. Ancak, Lewis‘in bu düşüncesi kimyasal bağ gerçekleri ve elementlerin değerliliğini sınırlı olarak açıklayabilmektedir. Kuantum mekaniğinin öngördüğü modelde ise, kimyasal bağ, atomların dış kabuk yörüngeçlerindeki spin değerlerinin tamamlanma ilkesine dayanır. İki komşu atomun ters spin değerli elektrona sahip yörüngeçlerinin kesişmesi sonucu oluşan elektromagnetik çekim burada atomları birlikte tutan gücü oluşturur. Buna göre, kimyasal değerlilik bir elementin atomunun dış kabuğundaki tamamlanabilecek spin değerlerinin toplam sayısına eşittir. Bu düşünceden hareketle Şekil 2-3‘de gösterilen elementlerin örneğinde kimyasal değerlilik (valenz) kavramı açıklanabilir: İlk sıradaki Hidrojen atomunun tek değerliliği ve Helyum atomunun eylemsizliği (inertliği) yukarıda belirtilen ilkelerle kolayca anlaşılır. Aynı nedenlerden periyodik sistemin birinci gubunun ikinci üyesi olan Li atomundan tek değerlilik beklenir (LiCl). Buna karşılık, Be‘un temsil ettiği ve değerliliğinin 2 olduğu bilinen ikinci grubunun elementlerinin eylemsiz olması beklenirdi. Fakat çok az enerji gerektiren bir uyarma sonucu s yörüngecindeki bir elektron bir p yörüngecine aktarıldığında beklenen 2 değerlilik ortaya çıkar (BeO). Periyodik sistemin üçüncü grubunun üyelerinin üç değerliliği gene bir uyarma sonucu ortaya çıkmaktadır (B2O3). Ancak, bu grubun elementlerinin zaman zaman tek değerlilik de gösterdiği bilinmektedir (B4C). Karbonun temsilcisi olduğu grup genellikle bir uyarma sonucu oluşan dört değerliliği ( örneğin: CO2) ile tanınır.Ancak, özellikle grubun yüksek atom ağırlıklı üyelerinde iki değerlilik de görülür. İki değerlilik, CO örneğinden de bilindiği gibi, karbonda da gözlenir. Azotun bulunduğu beşinci grupta, üç değerlilik ve, bir uyarma üzerine oluşan yeni bir dış kabuk (n = 3) sonucu, beş değerlilik olanaklıdır ( NH3 ve N2O5 ). Beş değerlilik için gerekli uyarma enerjisi oldukça yüksek olmakla birlikte bu, tepkime ile açığa çıkan enerji ile karşılanabilmektedir. Oksijenin bulunduğu altıncı grupta, özellikle oksijen için geçerli iki değerliliğin yanısıra, sülfür ve grubun daha alt sıralarındaki elementlerde (yine uyarma sonucu) dört ve altı değerlilik de bilinir (örneğin sülfürün oluşturduğu bileşikler: H2S, SO2 ve SO3). Yedinci grubun yani halojen elementlerin üyeleri ise, bir değerlilik ve ayrıca üç, beş, yedi değerlilik gösterirler (örneğin HCl, HClO2, HClO3 ve HClO4). Sekizinci grubun üyeleri eylemsizdir; tüm yörüngeçlerin dolu olmasından kaynaklanan kalımlı dış kabuk düzeni nedeniyle kimyasal bir tepkimeye girmezler. Kimyasal bağ çeşitleri Yukarıda anlatılan fiziksel ilkeler, elementlerin bağ kurmalarında geçerli kuralları belirler. Bağlar ise, atomdan moleküllerin ve moleküllerden ise canlı sistemlerin oluşmasında en belirleyici rolü oynar. Kovalent bağlar: Yukarıda belirtildiği gibi, bu bağların oluşmasında atomların dış kabuklarındaki spin değerleri tamamlanmamış değerlik elektronları rol oynar. İki atomun birbirine yaklaşması ile iki yörüngecin kesişmesi olanak kazanır. Eğer elektron spinleri ters değerli ise, bu yörüngeçlerin kaynaşması ile meydana gelen elektromagnetik çekim, iki atomun bir arada tutulmasını ve dolayısıyla kovalent bağın oluşmasını sağlar (Şekil 2-4). Bu bağlarda değerlik elektronları atomlar arasında eşit oranda paylaşılır. Kovalent bağlar, iki atom arasında oluşan en güçlü bağlardır. İyonik bağlar: Kovalent bağların özel bir şeklini oluşturur. Kovalent bağı oluşturan atomlardan birinin elektronegatif nitelikte olması durumunda görülür. Bu tip bağlarda değerliliği belirleyen elektron çifti elektronegatif atoma kaydığı için asimetrik bir elektron paylaşımı ortaya çıkar. Örneğin, NaCl gibi bir tuz molekülünde böyle bir elektron çifti elektronegatif klor atomunun üzerinde bulunur. Bunun sonucu ortaya çıkan bağ elektronegatif klor iyonuyla, elektropozitif sodyum iyonunun arasındaki elektrostatik çekim olarak düşünülebilir. İyonik bağın kuvveti buna göre Coulomb yasasına tabidir: ......q1 . q2 F = k ————— (2-1) ........r2 F= Vakum altında iyonik bağın kuvveti (Newton) k= Elektrostatik çekim dursayısı (kcal . C-2 . m) q1 ve q2= Etkileşen yükler (C Coulomb) r = Etkileşen yükler arası uzaklık (m) Tuzun suda çözünmesi sonucu dipolar su molekülleriyle etkileşerek ayrışan bu iyonlar arasındaki elektrostatik çekim kristal yapıdakine kıyasla çok daha düşüktür. Suyun yükler arasındaki etkileşimi perdeleme etkisi dielektrik dursayısı () ile ifade edilir. Bu işlevin denkleme (2-1) katılmasıyla Coulomb eşitliğinin çözeltilerde geçerli türevi elde edilir: ......q1 . q2 F = k ————— (2-2) ..... r2 İyonik bağlar gibi salt yük esaslı etkileşimler, özel bir yönelim göstermez. Koordinasyon bağları: Bu tip bağlarda elektron çifti, bağı kuran atomlar tarafından verilir. Elektron vericisi olarak davranan F, O, N, vb. atomların dış kabuklarındaki serbest elektron çiftleriyle, alıcı atomların boş yörüngeçleri doldurulur. Koordinasyon bağlarının özgün örneklerini, metal atomlarının (özellikle geçiş metallerinin iyonlarının) oluşturduğu kompleks yapılarda görmek olanaklıdır. Örneğin, demirin iki değerlikli iyonu (Fe2) bu tür kompleks yapılar oluşturur (Şekil 2-5). Şekilde görüldüğü gibi H2O zayıf bir ligant olarak Fe2+‘nın elektron konfigürasyonunu etkilemez. CN- ise sahip olduğu güçlü bir elektrik alanı nedeniyle Fe2+ elektronlarını 3d yörüngeçlerinde çift oluşturacak biçimde yeniden düzenlenmesine yol açar. Hemoglobin örneğinde görüleceği gibi metal iyonlarının oluşturduğu kompleksler önemli biyolojik işlevlere sahiptir. London-van der Waals (ya da Dipol-Dipol) bağı: Yukarıda iyonik bağ çeşidinde değişik elektrik yüklü iki iyonu elektrostatik çekimin bir arada tutarak bir tuz molekülünü oluşturduğunu gördük. Buna benzer bir elektrostatik çekim, geçici olarak karşıt elektrik yüklerine bürünen iki molekül arasında da görülür. Bu tip bir etkileşim için iyonik bağlarda olduğu gibi Coulomb yasası geçerlidir: .......q1 . q2 U = k  (2-3) ........ rn U = Etkileşim kuvveti (kcal/mn-1) r = Etkileşen yükler arası uzaklık (m). (Etkileşime katılan grupların niteliklerine göre, n 1 ile 6 arasında bir değer taşıyabilir.) London-van der Waals (ya da Dipol-Dipol) Bağı olarak adlandırılan bu bağın oluşabilmesi için, bu moleküllerin dipolar bir niteliğe yani bir bölgelerinde sınırlı bir elektropozitif (q1) ve diğer bir bölgelerinde ise sınırlı bir elektronegatif (q2) yüke sahip olmaları gerekir. Bu elektriksel kutuplaşma geçici nitelikli olup, komşu moleküller arasındaki etkileşmelerden doğar. Bu etkileşimlere katılan grupların niteliğine göre etkileşimlerin türü, yönelimi, gücün uzaklıkla olan ters orantılı bağlantısının boyutu belirlenir. Dipol-dipol etkileşimlerine dayanan van der Waals bağları, iyonik bağa oranla yakın uzaklıklarda (r-4 - r-6 değerleriyle orantılı olarak) çok etkili olabilmektedir. Dolayısıyla bu tip bağlar, özellikle hücre içinin yoğun ortamında, makromoleküllerin hücre altyapılarıyla etkileşmelerinde, örneğin ribozom üzerinde gerçekleşen protein biyosentezinde, DNA üzerinde RNA moleküllerinin oluşumunda ya da enzimatik kataliz sırasında büyük önem kazanır. Düzlemsel (aromatik)moleküllerin arasında oluşan ve etkileri r-6 ile orantılı olarak değişen dispersiyon güçleri ise bu moleküllerin üstüste tabakalandığı yapıları, örneğin DNA çift sarmal yapısını, kalımlı kılmada büyük rol oynar. Ancak, etkileşim gücü için önemli bir altsınır bulunmaktadır. Molekül ya da atomların etkileşimlerinin en kalımlı olduğu bir uzaklığın (ro) ötesinde çekim gücü azalır. Dış elektron yörüngeçleri kesişmeye başlayacak ölçüde yakınlaştıklarında karşılıklı olarak bir itim gücü oluşur. Daha ileri bir yakınlaşmaya koşut olarak itim gücü r-12 ile orantılı artar. Bu tür etkileşimlerde erişilebilecek en küçük uzaklık, etkileşen molekül ya da atomların van der Waals yarı çaplarının (R) toplamına eşittir. (Şekil 2-6). Atom ve moleküllerin van der Waals yarı çapları 0,1-0,2 nm arasında değişir (Tablo 2-1). Hidrojen bağları: Hidrojen bağı, dipol-dipol bağının özel bir şeklini oluşturur. Hidrojen atomu, kovalent olarak elektronegatif bir atoma (örneğin oksijen, sülfür ya da nitrojene) bağlandığında, ortaya çıkan A-H yapısının elektriksel olarak kalıcı biçimde kutuplaştığı görülür. Hidrojen atomu (H) sınırlı bir pozitif yük kazanarak, çevresini de kutuplaştırıcı biçimde etkiler. Eğer çevrede sınırlı bir elektronegatif yüke sahip bir atom (B) bulunuyorsa, o zaman H ve B arasında bir etkileşme olanak kazanır. Bu etkileşim iyonik bağdakinin aksine özgün bir yönelim gösterir. Ortaya çıkan ve hidrojen bağı olarak tanınan bu bağın kalımlılığı B molekülünün taşıdığı elektronegatif yükle orantılıdır. Hidrojen bağı genellikle noktalı bir çizgiyle gösterilir: Hidrojen bağlarını oluşturan atomların özgün biçimde birbirine yönelik olması, bu oldukça yüksek bağ enerjisinin bir nedenidir. Buna karşılık kovalent bağ enerjisine (genellikle 50-100 kcal.mol-1) oranla hidrojen bağının oldukça zayıf olduğu görülür. Hidrofobik etkileşimler: Metan (CH4) gibi hidrokarbon molekülleri, bağ oluşumuna katılan elektronlarının eşit olarak hidrojen ve karbon atomları arasında paylaşılmaları nedeniyle, elektriksel bir kutuplaşma göstermez. Böyle moleküller, polar su molekülleriyle hidrojen bağları kuramadıklarından, su içinde çözünme yeteneğinden yoksundur. Su evresinden kaçıp aralarında kümelenme eğilimi gösterir (örneğin misellerin iç bölümünde) (Şekil 2-8). Böyle sudan kaçan (hidrofobik) gruplar arasındaki çekici güce hidrofobik bağ adı verilir. Hidrofobik bağların esasını apolar gruplar arasında da oluşabilen van der Waals güçleri oluşturur. Hidrofobik bağların gücü (3-4 kcal.mol-1), van der Waals bağlarının yanısıra bu grupların, su evresinden polar su molekülleri tarafından dışlanmasından kaynaklanır. Tüm değinilen kimyasal bağ çeşitleri, Tablo 2-2‘de topluca, güçleri (oluşum enerjileri) açısından, karşılaştırmalı olarak gösterilmiştir. Ayrıca, Şekil 2-9‘da kovalent olmayan etkileşim özellikleri toplu olarak verilmiştir. Kovalent bağların aksine, oluşumları düşük miktarda enerji salınımıyla gerçekleşen, kolayca yeniden kırılabilen ve dolayısıyla çok kısa ömürlü (10-12s) olan iyonik bağlar, van der Waals ve hidrojen bağları ile hidrofobik ilişkiler zayıf bağlar olarak gösterilir. Bu bağlar, biyomoleküllerin suyun polar ortamında özgün üçboyutlu yapılarını kazanmalarında önemli rol oynar. Ayrıca, biyolojik tepkimelerin ön aşamaları, örneğin enzimlerin tepkimeye uğrattıkları substrat molekülleriyle etkileşimleri, bu tip zayıf bağlarla gerçekleşir. Böylece, biyoloji tepkimelerin özgünlüğünün yanısıra, yüksek hızı da güvenceye alınır.

http://www.biyologlar.com/kimyasal-baglar-ve-molekullerin-olusumu

İnorganik ve Organik Bileşikler

Organik ve inorganik madde nedir? inorganik madde canlı vücudunda niçin sentezlenemez? Organik maddeler vücutta nasıl yapılır? İNORGANİK BİLEŞİKLER Canlıların kendi vücutlarında sentezleyemeyip,dışarıdan hazır aldıkları bileşiklerdir.Hem canlı vücudunda hem de cansız ortamda bulunurlar.Küçük moleküllü olup,devamlı ve yeterince bulunması gerekir.Canlılar bu bileşiklere gereksinim duyar.Besin olarak kullanılan inorganik maddeler “mineraller ve su” sindirilemezler.Enerji vermezler.Bunlar düzenleyici maddelerdir.Karbon elementine sahip olmayan tüm moleküller İnorganik Bileşikler olarak adlandırılır. 1) SU Dünya üzerindeki yaşamın tamamı suya bağlıdır.Tüm yaşayan dokuların %70-90’ı sudur.Yaşamı karakterize eden tüm tepkimeler su içeren ortamlarda yer alırlar.Su hayat için gerekli olan en önemli moleküldür.Bir insan,yiyeceksiz haftalarca yaşayabilir.Ancak,susuz sadece birkaç gün yaşayabilir.Vücut için gerekli olan su miktarı günlük çalışma durumumuza göre değişir.Günde ort.1.5-2.5 lt su almamamız gerekir.Yaşa göre vücut ağırlığının %40-%75’i sudur.Yaşlandıkça vücuttaki su oranı azalır.Bu su dışardan alındığı gibi,vücutta ara ürün olarak oluşur. Canlı organizmanın büyük bir kısmı su moleküllerinden oluşmuştur.Organizmaların yapısındaki su oranı %65-95 arasındadır.Bu oran,su bitkilerinde %98’e kadar yükselmektedir.Tohumlarda ise su oranı %15’den %5’e düşer.Bütün hücreler bir sulu çözeltide bulunur.Her türlü madde değişimin “doku sıvısı”denilen çözeltiyle sağlarlar. • Su kimyasal tepkimelerde rol alan çok iyi bir çözücüdür.Bu sayede sindirime büyük ölçüde yardımcı olur.Su molekülünün belirgin bir polaritesi ve hidrojen bağı oluşturmak için büyük bir eğiliminin olması nedeniyle su,hem iyonik hem de iyonik olmayan maddelere karşı çok iyi bir çözücüdür. • Su pek çok organizmanın vücudunda taşıyıcı ortam olarak görev yapar.Maddelerin vücutta bir bölgeden diğer bölgeye taşınması suyla sağlanır.Ayrıca,su besin maddelerini kan plazması olarak taşır. • Su, metabolizma olaylarını hızlandırır.Enzimler ancak sulu bir ortamda çalışır. • Idrardaki su boşaltıma,terleme olayı ile de dolaşıma yardımcıdır.Terleme olayında vücut ısısının fazlası dışarıya suyla atılır.Böylece vücut ısısı dengelenir. • Su ,bitkilerde ‘fotosentez’ ana elemanı olarak bu canlılar için de çok büyük önem taşır. • Ayrıca su, absorbe ettiği fazla ısı ile Dünya’mızın çevresel ısısını düzenler.Böylece hem çevresel ısı çok yükselmez ve saklandığı için ısı kaybolmaz. 2) MİNERALLER • Sindirilmeden direk olarak kana alınırlar.Enzimlerin yapısına katılırlar.Vitaminlerle birlikte düzenleştirici olarak görev yaparlar.Vücudumuzda Cl ,P, S ve N elementlerinin asit bileşikleriyle Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn ve Cu metallerinin baz özelliğindeki bileşiklerine rastlanmaktadır. • Mineraller hücrede protein,karbonhidrat,yağ gibi,organik maddelere bağlı olarak bulundukları gibi hücrede tuz halinde de bulunabilirler. • Minareller, vitamin-hormon-enzim v.b. moleküllerin yapısına katılır.70kg ağırlığındaki bir insanda ortalama 3 kg mineral tuzları vardır. • Organizmanın yapısında az da olsa minerallere ihtiyaç vardır. Mineraller kanın kanın osmotik basıncının ayarlanmasında ,kas kasılmasında,kanın pıhtılaşmasında, ve sinirlere uyarının iletilmesinde önemli role sahiptir. • Minareller bazı enzimlerin yapılarına katılarak katalizör görevi yapar. • İdrar,ter ve dışkı ile dışarı atıldığından mineral içeren besinlerin düzenli olarak vücüda alınması gereklidir.Yiyeceklerde bulunan ve mineral olarak adlandırılan bütün maddeler aslında tuzdur.Yeterli mineral içermeyen besin maddeleri ile beslenilirse,tuz atılması devam edeceğinden kas krampı gibi bazı bozukluklar görülür.Sıcak ortamlara maruz kalan insanlar daha fazla terledikleri için dışarıdan yeterince tuz almalıdır. Sodyum ve klor bütün vücut sıvıları içinde iyon olarak bulunur.Ancak kan gibi hücre dışı sıvılar içindeki bu iyonların miktarı daha fazladır.Sodyum ve klor dokularda suyu tutarak vücudu su dengesini sağlar.Sodyum ve klor kas ve sinir sistemi işlevleri için gereklidir.Ancak bazı böbrek hastalıklarında,yüksek • tansiyonu olan insanlarda suyun az alınması gerekir.Çok küçük çocukların böbrekleri fazla tuzu süzemediğinden fazla miktarda alınan tuzdan zarar görürler. • Sodyumla birlikte vücut sıvılarında bulunan ve hücrelerin çalışmasını kontrol eden mineral potasyumdur.Vücutta hücre ara sıvısı ile hücre sıvısı arasında bir sodyum,potasyum oranı vardır.Sodyum gibi potasyumun da büyük bir kısmı,tüketilen besinlerden kolayca emilir.Fazlası böbreklerden atılır.İshal gibi,su kaybının fazla olduğu durumlarda potasyum kaybı da fazla olur. • Vücutta en bol bulunan mineral kalsiyumdur.Kalsiyumun büyük bir kısmı fosforla birlikte kemiğin ve dişin yapısına katılır.Geri kalan kısmı kasların kasılmasında ,sinirlerde,kanın pıhtılaşmasında ve bazı enzimlerin çalışmasında görev yapar.Vücuda alınan kalsiyumun bir kısmı emilir.Emilmeyen kısmı dışkı ile atılır.D vitamini kalsiyumun emilmesine etki eder.Vücuda fazla kalsiyum alınsa bile D vitamini yetersiz olursa kalsiyum bağırsaklarda emilemez.Küçük çocuklarda kalsiyum ve D vitamini yetersizliğine bağlı olarak’raşitizm’ denilen hastalık görülür.Yetişkin insanlarda potasyum kaybı ile ‘osteomalazi’ denilen kemik yumuşaması hastalığı ortaya çıkar.Vücutta en bol bulunan minerallarden biri de fosfordur.Fosfor kalsiyumla birlikte kalsiyum fosfat şeklinde kemiklerin ve dişin yapısına katılır.Fosfor ,nükleik asit,yağ,protein ve karbonhidrat gibi moleküllerin yapısına da katılır.Vücudun yapısına katılan minerallerden biri de demirdir.Vücudumuzdaki demirin yarıdan fazlası kana kırmızı rengini veren hemoglobinin içinde bulunur.Demir aynı zamanda kas proteinleri karaciğer,dalak ve kırmızı kemik iliğinde bulunur.Vücuda yeteri kadar demir alınmamamsı yada vücuttan atılan demir miktarının alınandan fazla olması durumunda demir yetersizliği başlar.Demir eksikliğinde,hemoglobin yapılamaz ve ‘kansızlık’(anemi) görülür.Demir bakımından zengin yiyeceklerle beslenmek sureti ile kansızlık önlenir.İyot, tiroid bezi hormonu olan tiroksinin yapısına katılır.Vücuda yeteri kadar iyot alınmazsa tiroid bezi iyi çalışamaz ve tiroksin hormonunu az salgılar.Tiroksinin az salgılanması tiroid bezinin büyümesine neden olur.Basit ‘guatr’ hastalığı denilen bu durum lahanayı çok tüketen insanlarda,bulunan bir madde tiroid bezinde iyot bağlanma tepkimesini engellemektedir.Sülfatlar kaslarda bulunur ve proteinlerin yapısına katılır.Flüor dişlerin yapısına katılır.Flüorün azlığı dişlerin çürümesine,fazlalığı dişlerin sararmasına yol açar.Bakır bazı enzimlerin yapısına katılır. Yani kısaca ; • Vücut içindeki birçok enzimin ve hemoglobin gibi moleküllerin yapısını oluştururlar.Bunlar,demir,fosfor gibi elementlerdir. • Kemiklerin ve dişlerin normal olarak gelişmesini sağlarlar.Bunlar için gerekli olan madensel maddeler, kalsiyum, fosfor,magnezyumdur. • Vücut ve hücre sıvısının osmotik basıncını düzenlerler. Bunlardan hücre içi sıvıda sodyum,klor,hücre dışı sıvıda potasyum,magnezyum,fosfor bulunur. • Sinirsel uyarı iletiminde, kas kasılmasında ,Kanın pıhtılaşmasında rol alırlar. 3) ASİT - BAZ - TUZLAR a.) Asitler Su içersinde çözündüğünde H+(hidrojen) iyonu veren bütün bileşikler asit özelliğindedir. Asitler turnusol kağıdının rengini maviden kırmızıya dönüştürür. Asitlerin tatları ekşidir.Ama kuvvetli olanlar tadılamaz.Yapılarında karbon içeren asitlerin çoğu organik asittir. Laktik asit (CH3-CHOH-COOH) ; organik asite, hidroklorik asit(HCI) ise inorganik asite örnek verilebilir. Ayrıca asitler ayıraç olarak kullanılır.(=Nitrik asit protein ayıracı olarak kullanılır.) Protein + derişik nitrik asit(HNO3) >>>> ısı >>> sarı renk oluşur b.) Bazlar Suda çözündüğü zaman hidroksil iyonu (OH-) veren bileşikler bazik özellik gösterir. Bazlar turnusol kağıdının rengini kırmızıdan maviye dönüştürür. Yapılarında genellikle karbon,azot bulunduran bazlar organik bazlardır.Metilamin (CH3NH2) organik baza;sodyum hidroksit(NaOH),potasyum hidroksit (KOH) gibi bazlar ise inorganik bazlara örnek verilebilir. Tadları acıdır. Ba(OH)2,KOH,Ca(OH)2,NaOH gibi bazlar solunum ve fermantasyon deneylerinde CO2 tutucu özelliklerinden dolayı ayıraç olarak kullanılır.Bunlar aynı zamanda nem tutucu olarak da kullanılır. Asit – Baz Dengesi Ortamın hidrojen iyon yoğunluğunun negatif (-) logaritması asitliğin ,hidroksil iyon yoğunluğunun (-) logaritması ise bazikliğin derecesini verir. H+ iyonu arttıkça ortam asidiktir ve pH 0 ile 7 arasında bir değer gösterir.OH- iyonu arttıkça ortam baziktir ve pH 7 ile 14 arasında bir değer gösterir.H+ iyonu ve OH- iyonları eşit miktarda ise ortam nötrdür ve pH’7 dir. PH değeri organizma için çok önemlidir.Biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için pH’ın belirli bir düzeyde tutulması gerekir.pH’daki çok az bir değişiklik bile biyokimyasal tepkimeleri olumsuz etkiler.Bu nedenle pH değerinin sabit kalması gerekir.İnsan kanının pH’ı 7,4’e eşittir.İnsan kanının p H’ı 7’ye düşerse ya da 7,8’in üstüne çıkarsa ölüm olayı meydana gelir.Bazı bakteri ve mantarlar asidik ortamlarda yaşayabilir,fakat bazik ortamlarda yaşayamazlar. c.) Tuzlar Asitlerle bazlar karıştığında asitin H+ iyonu ile bazın OH- iyonu birleşir.Bu birleşim sırasında bir molekül su açığa çıkar ve tuz meydana gelir. HCI + NaOH → H20+ NaCl Hidroklorik asit + sodyum hidroksit(baz) → su + sodyum klorür (tuz) ORGANİK BİLEŞİKLER Organik bileşikler, genellikle canlıların yapısında bulunan ve hepsi mutlaka karbon atomu taşıyan moleküller. Organik moleküllere örnek olarak proteinleri, karbonhidratları, lipidleri ve nükleik asitleri verebiliriz. Ancak, burada bir yanılgıya düşmeyelim, karbon içeren her bileşik organik olmak zorunda değil. Örneğin, yapısında karbon içeren karbonat, bir inorganik molekül. İnorganik bileşikler ise, sıklıkla karbon taşımayan moleküller. Bunlara örnek olarak da, anyonlar veya katyonlar olarak sınıflandırılan çeşitli iyonik bileşikler ile kovalent bileşikleri verebiliriz. ORGANİK BİLEŞİKLER Organik bileşikler:Yapısında C,O,H gibi temel elementleri içeren maddelere denir. Bunlar 3'e ayrılır: *Karbonhidratlar *Yağlar *Proteinler Ayrıca enzimler,vitaminler,hormonlarda birer organik bileşiktir. Organik bileşiklerden en çok enerji vereni yağlar olmasına rağmen enerji elde etmede 2. sırada kullanılırlar.Bunun nedeni yağların sindiriminin oldukça zor olmasıdır.(hidrojenleri fazla olduğu için) Organik bileşiklerin hücre içindeki sindirim sırası: Karbonhidratlar>Yağlar>Proteinler 65 Kg.ağırlığındaki normal bir erkeğin vücudundaki organik maddeler aşağıdakigibidir: MADDELER MİKTAR(Kgr) VÜCUT AĞRLIĞINDAKİ %Sİ SU 40,0 61,6 PROTEİN 11,5 17,7 YAĞ 9,0 13,8 MİNERALLER 4,0 6,1 KARBONHİDRAT 0,5 0,8 KARBONNHİDRATLAR Karbon,hidrojen ve oksijenden oluşur. *Enerji verici ve yapı malzemesi olarak kullanılırlar. *Enerji üretmek için ilk sırada kullanılır. 1 gr karbonidrattan 4.1 kkalori enerji elde edilir. Büyüklüklerine göre 3'e ayrılırlar: *Monosakaritler *Disakaritler *Polisakaritler NÜKLEİK ASİTLER •Bu moleküller ilk defa Friderich Miescher tarafından balık spermi ve akyuvar çekirdeğinde tespit edilmiştir.En çok çekirdekte bulundukları için nükleik asitler(çekirdek asitleri) diye isimlendirilmiştir. •Asidik özelliğe sahiptirler.Hücre yönetiminden sorumludurlar. •DNA ve RNA olmak üzere 2 tiptir.Bunlar hücrenin en büyük dev moleküllerdir. •Nükleotitlerden oluşmuştur.Onun için DNA ve RNA birer polinükleotidtir. •Bütün nükleotitlerde aynı fosforik asit (H3PO4) bulunur. •Nükleotitlerin farklı yapıda olmasının sebebi yapısındaki şeker ve organik baz moleküllerinin farklı olmasındandır. •Nükleotitler birbirlerine şeker-fosfat bağlarıyla bağlanırlar. •Nükleotitler taşıdığı baza göre,nükleik asitler ise taşıdığı şekere göre isimlendirilir.

http://www.biyologlar.com/inorganik-ve-organik-bilesikler

Lipit metabolizması ve oksidasyonu

Lipitlerde oksidasyon Lipitler lezzet, tokluk ve beslenme katkısı olarak gıda maddeleri arasında önemli bir yere sahiptir. Lipit oksidasyonu gıda endüstrisinin pek çok sektöründe önemli bir sorundur. Lipit oksidasyonu terimi aktif oksijen türleriyle lipitlerde doymamış yağ açil grupları arasındaki kimyasal interaksiyonların kompleks zincirini tanımlamak için kullanılır (NAWAR, 1996; McCLEMENTS ve DECKER, 2000; MİN ve BOFF, 2002). Arzu edilen besinsel ve fiziksel özelliklere sahip ürünlerin geliştirilmesi için lipit oksidasyon mekanizmasının iyi bilinmesi gerekir. Yağlarda meydana gelen oksidatif tepkimeler; otooksidasyon, termal oksidasyon, fotooksidasyon ve enzimatik oksidasyon olmak üzere dört şekilde meydana gelmektedir (SU, 2003). Otoksidasyon, kendiliğinden oluşan bir reaksiyon olup, ortamdaki ışık, ısı ve çok değerlikli metaller tarafından katalizlenmekte ve moleküler oksijenin doymamış yağ asitlerine katılımı sonucu, hidroperoksitlerin oluşumunu kapsamaktadır. Otooksidasyon, aslında bir serbest radikal zincir reaksiyonudur ve üç aşamada gerçekleşmektedir. Bu aşamalar başlangıç, gelişme ve sonlanma basamakları şeklindedir (FRANKEL, 1998; KAMAL-ELDİN ve POKORNY, 2005). Başlangıç aşamasında serbest radikaller yağda çözünmüş olan moleküler oksijeni yakalayarak peroksi radikallerini oluşturmaktadır (ROO*). Gelişme aşamasında peroksi radikali doymamış yağ asitlerinden bir hidrojen kopararak bir hidroperoksit ile bir serbest radikal oluşturmaktadır. Bu basamakta gerçekleşen net reaksiyon oksijen ile doyamamış yağ asitlerinin tepkimeye girmesini ve oksidasyonunun birincil ürünleri olan hidroperoksitlerin oluşmasını kapsamaktadır. Eğer ortamdaki serbest radikaller birbirleri ile tepkimeye girerek reaktif olmayan ürünler meydana getirirlerse, bitiş aşaması başlamış demektir. Ayrıca, oluşan oksidasyon ürünleri reaksiyonu katalize etmektedir. Lipit oksidasyonuna neden olan başlıca etkenler 1. Su aktivitesi Gıda maddeleri sahip oldukları nem düzeylerine göre yüksek, orta ve düşük nemli gıdalar olarak sınıflandırılmaktadırlar. Yüksek nemli gıdalarda (aw>0,85) mikrobiyal aktivite fazla olmasından dolayı lipit oksidasyonu önemli sorun oluşturmamaktadır. Orta nemli gıdalarda (0,65<aw<0,85) lipit oksidasyon hızı fazladır. Genel olarak düşük nem içeren gıdalarda aw<0.1’den düşük olduğu zaman lipit oksidasyon hızı yüksektir. 0,1-1,2 aw’lerde suyun artmasıyla dokudaki oksijen çıkmakta, reaksiyonu katalizleyen metaller hidrate olmakta ve yağ-su ara yüzeyinde oluşan hidroperoksitlere hidrojen bağlanarak hidroperoksit sayısında azalma olmaktadır (LABUZA, 1982). 0.2-0.6 arasındaki aw’lerde metaller, şelat yapan ajanlar ve antioksidantlar suda çözündüğünden metallerin bağlandığı ve antioksidantların etkin hale geçerek lipit oksidasyonunu yavaşlatmaktadır. Aw değeri 0,6’nın üzerine çıktığı zaman oksidasyon hızı tekrar artma eğilimi gösterir. Bunun nedeni makromoleküllerin şişerek peroksitlerin birleşebileceği katalitik yüzeyler oluşturması ve giderek artan su miktarıyla kataliz mobilitesini arttırması olarak belirtilmiştir (KAREL ve YONG, 1981; LEUNG, 1987). 2.Sıcaklık Sıcaklığın etkisiyle, alkil peroksitlerinin parçalanmalarında açığa çıkan serbest yağ asitleri, trigliseritlere göre reaksiyonu daha çok hızlandırarak biyokatalizör görevi görürler. Sıcaklığın bir başka fonksiyonu, konsantrasyona bağlı olarak proksidant veya antioksidant etki yapabilen suyu uçurmasıdır (ANGELO ve ark., 1975a). Sabit sıcaklıkta yapılan bir çalışmada, nem oranı yüksek olan örneklerin serbest yağ asitleri değerleri daha yüksek bulunur (ROBERTSON ve ark., 1984). Nem oranının sabit tutulduğu çalışmalarda ise en yüksek sıcaklıkta depolanan örneklerin en yüksek serbest yağ asitleri değerine sahip olduğu görülmüştür (HUNTER ve ark., 1951). 3.Metaller Metaller proses aşamasında bulaşabileceği gibi gıdanın içinde de doğal olarak bulunabilmektedir. Geçiş metalleri, sıcaklığın etkisinden farklı olarak hidroperoksitlerin bozulması ile oluşan ikincil ürünlerin oluşumunu katalize etmelerinden dolayı sekonder katalizör olarak adlandırılırlar (ÜNAL ve NERGİS, 1986). Metal iyonları substrattan bir elektron alarak veya vererek zincir reaksiyonlarını başlatmaktadırlar ya da serbest radikal oluşturmaktadırlar. Serbest metaller suyun dilüsyon etkisine duyarlıdırlar. Düşük su aktivitelerinde metal hidratasyonu nedeniyle antioksidan etki söz konusudur. 4.Enzimler Lipit oksidasyonunu katalizleyen enzimlerin başında lipoksidaz ve peroksidaz gelmektedir (PATTEE ve ark., 1982).   Yağ Asitlerinin Katabolizması -Uzun zincirli yağ asitlerinin asetil CoA’ya yıkılmaları pek çok organizma için enerji metabolizmasının en önemli kısmını oluşturur. -Memeli hayvanlarda kalp ve karaciğerin enerji ihtiyacının %80’i yağ asitlerinin yıkımı ile karşılanır. -Yağ asitlerinin oksidasyonu sırasında açığa çıkan elektronlar solunum zincirinden geçerek ATP sentezini sağlar. -Yağ asitlerinden sentezlenen asetil CoA sitrik asit döngüsünde tamamen karbondioksite oksitlenerek enerji üretimi yoluna katkıda bulunur. -Bazı türlerde ve dokularda Asetil CoA farklı metabolik yollara girebilir. -Karaciğerde keton cisimciklerine çevrilebilir. Keton cisimcikleri suda çözünebilir ve glukozun olmadığı durumlarda beyin ve benzeri dokularda enerji kaynağı olarak kullanılabilir. -Yüksek yapılı bitkilerde asetil CoA biyosentetik öncül madde olarak davranır. Yakıt olarak kullanımı ancak ikincil önemdedir. -Her ne kadar yağ asidi oksidasyonunun rolü organizmadan organizmaya değişiklik gösterse de mekanizma neredeyse aynıdır. -Triaçilgliseroller yüksek derecede indirgenmiş oldukları, kolay bir arada paketlenebildikleri, suda çözünmedikleri için yan reaksiyonlar vermedikleri ve depolanmaları için suya ihtiyaç duymadıkları için ideal yakıt depo molekülleridir. -Ancak bu özellikleri yakıt olarak kullanılmaları sırasında bir takım sorunlar oluşturur. -Triaçilgliserollerin metabolize olabilmeleri için emülsifiye olmaları gerekir. -Bağırsaklardan emilen veya depo dokularından serbest kalan yağlar kanda çözünmedikleri için proteinlere bağlı olarak taşınmak zorundadırlar. -C-C arasındaki bağlarının oldukça kararlı olması nedeniyle C-1 karbonundan CoA’ya bağlı olarak metabolize olabilirler. YAĞLARIN SİNDİRİLMESİ VE TAŞINMASI -Hücreler yağ asitlerini üç kaynaktan elde edebilirler; diyetle alınan, depolardan serbest kalan veya hücre içinde üretilen yağlardan. -Triaçilgliseroller karaciğer, kalp ve dinlenme halindeki iskelet kasları başta olmak üzere bazı organların enerji ihtiyacının yarıdan fazlasını karşılarlar. -Depolanmış triaçilgliseroller kış uykusuna yatan hayvanların ve göç eden kuşların tek enerji kaynağıdır. -Omurgalılarda yağların çözünürleştirilmeleri taurokolik asit gibi bazı safra tuzları sayesinde gerçekleştirilir. -Nötral lipitler adipozitlerde (ve daha düşük miktarlarda adrenal korteksin, over ve testislerin steroit sentezleyen hücrelerinde) damlacıklar halinde depolanırlar. -Bu damlacıkların yüzeyi perilipinler ile kaplanmıştır ve bu proteinler lipit damlasına erişimi kısıtlayarak gerekli olmayan durumlarda lipit mobilizasyonunu engellerler. -Hormonlar metabolik enerji ihtiyacı sinyalini verdiklerinde adipoz dokudaki yağlar mobilize olur ve okside olmak üzere iskelet kası, kalp ve renal korteks gibi dokulara transfer olurlar. -Yağ asidi oksidasyonun enzimleri hayvan hücresinde mitokondri matriksinde bulunmaktadır. -12 veya daha az karbon sayısına sahip yağ asitleri mitokondriye taşıyıcıların yardımı olmadan girebilirler. -14 veya daha fazla karbon sayılı olanlar ise karnitin mekik sistemini kullanrak mitokondriye girebilirler. -Karnitin mekiği sitozol ve mitokondrideki CoA havuzlarını birbirinden ayırır. -Mitokondrideki CoA havuzu büyük ölçüde piruvatın, yağ asitlerinin ve bazı amino asitlerin oksidatif degradasyonu için kullanılırken, sitozolik CoA havuzu yağ asidi biyosentezi için kullanılır. -Karnitin bağlı mitıokondri içine giriş işlemi yağ asidi oksidasyonunda hızı belirleyen basamaktır ve bu sebeple bir kontrol noktasıdır. Yağ asitlerinin oksidasyonu -Yağ asitlerinin mitokondriyel oksidasyonu üç basamakta gerçekleşir. -İlk aşamada, (β oksidasyon) yağ asitlerinden iki karbonlu birimler oksidatif olarak koparılarak asetil CoA sentezlenir. -İkinci aşamada oluşan asetil CoA’ların asetil asetil grupları sitrik asit döngüsünde karbondiokside oksitlenir. -Üçüncü ve son aşamada ise ilk iki aşamada üretilen indirgenmiş elektron taşıyıcıları NADH ve FADH2 elektronlarını mitokondriyel solunum zincirine aktararak ATP üretimin sağlar. Doymamış yağ asitlerinin oksidasyonu -Bitki ve hayvanlardaki yağları oluşturan yağ asitleri 1 veya iki doymamışlık içerirler. -Bu bağlar cis- konfigürasyonundadır ve enoil-CoA hidrataz enzimi bu bağlara etki edemez. -Bu engelin aşılması için biri izomeraz biri redüktaz olmak üzere iki yardımcı enzim gereklidir. -Her ne kadar doğal olarak bulunan lipitlerin büyük çoğunluğu çift karbon sayılıysa da pek çok bitki ve deniz canlısı tek karbon sayılı yağ asitleri de içerirler. -Geviş getiren hayvanların rümenlerinde fermentasyon sırasında yüksek miktarda propionat (3 karbonlu yağ asidi) oluşur. -Ayrıca düşük miktarlarda propionat küflenmeyi engellemek için bazı ekmek ve tahıllara da eklenir ve dolayısıyla insan beslenmesine girer. -Uzun zincirli tek karbon numaralı yağ asitleri tıpkı çift karbonlular gibi oksidasyona uğrar ancak en son aşamada asetil CoA yerine propionil CoA oluşur. -Oluşan propionil CoA sitrik asit siklusuna giremez, başka bir metabolik yolla okside olur. -Hayvan hücrelerinde beta oksidasyon mitokondride gerçekleşirken bitki hücrelerinde bu işlem peroksizom ve glioksozomlarda gerçekleşir. -Peroksizomlarda ilk basamak mitokondrideki metabolik yoldan farklı gerçekleşir ve açığa çıkan enerji ATP olarak depolanmaz ancak ısı olarak dışarıya verilir. -Bu organanellerde beta oksidasyonunun önemi enerji eldesi değil çeşitli öncül moleküllerin biyosentezidir. -Tohumun filizlenmesi sırasında yağ asidi oksidasyonundan açığa çıkan asetil CoA glukoz, sükroz ve çeşitli metabolitlerin sentezi için kullanılır. Yağ asitlerinin Oksidasyonu -Her ne kadar mitokondriyel β oksidasyon hayvan hücrelerinde yağ asitlerin en öenmli katabolik sonunu oluştursa da karbon zincirinin en sonundaki ω (omega) karbondan da oksidasyon gerçekleşebilir. -Omurgalılarda ω oksidasyonun enzimleri karaciğer ve böbrek hücrelerinin endoplazmik retikulumlarında yerleşmiştir. Ve 10-12 karbonlu yağ asitlerinin oksişdasyonunu tercih ederler. -Memelilerde ω oksidasyon son derece küçük bir rol oynar ancak β oksidasyonda sorun varsa (karnitin yetmezliği gibi) önemli bir hale gelir. Keton Cisimcikleri -Pek çok memeli hayvanda ve insanda karaciğerde yağ asitlerinin beta oksidasyonu ile oluşan asetil CoA ya sitrik asit siklusuna girer ya da keton cisimcikleri olarak adlandırılan aseton, asetoasetat ve D-β- hidroksibütirata çevrilerek başka dokulara gönderilir. -Aseton solunum ile organizmadan atılabilir. Asetoasetat ve D-β- hidroksibütirat ise taşındıkları dokuda yeniden asetil CoA’ya çevrilerek enerji üretiminde kullanılırlar. -Beyin normalde glukozu yakıt olarak tercih eder ancak açlık durumunda keton cisimciklerini de kullanmaya adapte olabilir. Yağ Asitlerinin Biyosentezi -Yağ asidi sentezi yağ asitleri yıkılmasının tersi değildir. Sentez ve yıkımı farklı yollarda farklı enzimler tarafından katalizlenir. -Malonil CoA yağ asitlerin yıkımında değil sadece biyosentezinde yer alır. -Malonil CoA’nın asetil CoA’dan tek yönlü oluşumu asetil CoA karboksilazla katalizlenir. -Yağ asitlerinin uzun karbon zincirleri dört basamaklı bir işlemin birkaç kez çalışmasıyla oluşur. Bu tepkime dizisinde oluşturulan doymuş açil grupları aktifleştirilmiş sonraki malonil grubuyla birleşecek substrattır. -Yağ asitlerinin sentezinde her bir döngüde yağ asidi zinciri iki karbon uzar. Ürün, zincir uzunluğu 16 karbona (palmitat) ulaştığında döngüyü terk eder. -Asetil grubunun metil ve karboksil karbon atomları palmitatın sırasıyla C-16 ve C-15’i olur, diğer karbon atomları malonil CoA yoluyla asetil CoA’dan gelir. -Sentez işlemlerindeki tepkimeler bir çoklu enzim kompleksi olan yağ asidi sentaz enzimi sayesinde katalizlenir. Yağ Asidi Sentaz Asetil ve Malonil Gruplarını Alır -Basamak 1: Birleştirme (Kondensasyon): Yağ asidi zincirinin oluşmasında birinci adım aktif asetil ve malonil grupların asetoasetil-ACP oluşturmak üzere birleşmesidir. Bu arada bir molekül CO2 oluşur. Bu reaksiyon β-ketoaçil-ACP sentaz (KAS) tarafından katalizlenir. - Yağ asidi sentezini işler duruma sokmak için gerekli ekstra enerji asetil CoA ve HCO3-’dan malonil CoA sentezlemek için kullanılan ATP tarafından sağlanmaktadır. -Basamak 2: Kondensasyonda oluşan asetoasetil-ACP’nin C-3’teki karbonil grubu indirgenir. Bu tepkime β-ketoaçil-ACP redüktaz ile katalizlenir ve elektron vericisi NADPH’tır. -Basamak 3: Su, D-β-hidroksibutiril-ACP’nin C-2 ve C-3’ünden trans Δ2-butenoil-ACP ürününde çift bağ oluşturmak üzere uzaklaştırılır. Bu dehidrasyonu β-hidroksiaçil-ACP dehidrataz enzimi katalizler. -Basamak 4: Çift bağın redüksiyonu: Son olarak D-β-hidroksibutiril-ACP’nin çift bağı, butiril-ACP oluşturmak üzere enoil-ACP redüktazla indirgenir, elektron vericisi yine NADPH’tır. -Doymuş 4-C’lu yağ açili-ACP oluşumuyla yağ asidi sentaz kompleksinde bir tur tamamlanmış olur. -Butiril grubu ACP’nin fosfopentatein-SH grubundan, β-ketoaçil-ACP sentazın, başlangıçtaki asetil grubunu taşıyan, Cys-SH grubuna taşınır. -Zinciri iki karbon daha uzatacak dört tepkimeli bir sonraki döngüyü başlatmak için bir başka malonil grubu ACP’nin boş olan fosfopantetein-SH grubuna bağlanır. -Kondensazyon ve redüksiyonun yedi turu, hala ACP’ye bağlı olan 16 C’lu doymuş palmitoil grubun oluşturur. Henüz anlaşılamamış nedenlerle zincir uzaması genellikle bu noktada durur. -Serbest palmitat sentaz kompleksinin hidrolitik aktivitesi tarafından ACP molekülünden uzaklaştırılır. -Bazı bitkilerde zincir sonlanması daha erken olur (8-14C uzunluğunda). Asetil CoA’dan palmitat sentezi için toplam tepkime iki kısımda düşünülebilir.birincisi yedi malonil CoA oluşumudur: Uzun Zincirli Doymuş Yağ Asitleri Palmitattan Sentezlenir -Mitokondri ve endoplazmik retikulumda bulunan yağ asiti uzatma sistemlerinin etkisiyle asetil gruplarının eklenmesi yoluyla uzatılabilir. -Endoplazmik retikulumdaki uzatma mekanizması farklı enzim sistemlerinin olaya karışması ve tepkimede açil taşıyıcısının ACP’den daha ziyade koenzim A olması dışında palmitat sentezindekiyle aynıdır. -Çift bağ, bir karışık işlevli oksidaz olan yağ açili-CoA desatüraz tarafından katalizlenen oksidatif bir tepkimeyle yağ asiti zincirine sokulur. -İki farklı substrat olan yağ asidi ve NADPH, eş zamanlı olarak iki elektron oksidasyonuna uğrar. -Memeli hepatositleri yağ asitlerinin Δ9 pozisyonuna kolaylıkla çift bağ sokar, ancak ek bir bağ sokamaz. -Linoleik asit ve linolenik asitler ancak bitkiler tarafından sentezlenir ve esensiyel yağ asitleridir. -Bitki desatürazları fosfotidilkolin-bağlı oleatı oksitleyerek, çoklu doymamış yağ asitlerini üretir. Ürünlerin bazıları fosfotidilkolinden hidrolizle ayrılır.

http://www.biyologlar.com/lipit-metabolizmasi-ve-oksidasyonu

Çevre Kirliliğine Karşı Biyolojik Sistemler

Çevre, kirliliği ile mücadele etmek ve toplumların hayat kalitesini iyileştirmek amacıyla pahalı teknikler ve prosesler yerine, doğadaki mevcut biyolojik sistemlerin kullanılabileceği düşüncesi son yıllarda yaygınlaşmaya başlamıştır. Dolayısıyla, bugüne kadar faydasız ya da zararlı olarak nitelendirilen bazı bitkisel ve hayvansal canlı sistemlerle yeni kullanım alanları oluşturulmuştur. Bu canlı biyolojik sistemlerin organik maddeleri büyük bir hızla absorblayıp, nitrat, fosfat ve ağır metalleri uzaklaştırabilme yeteneklerinin olduğu anlaşılmıştır. Bu canlı biyolojik sistemlerin yanı sıra, biyolojik materyallerden elde edilen bazı organik maddelerin de atık suların arıtılmasında göz ardı edilemeyecek bir etkinliğe sahip oldukları saptanmıştır. Atık suların biyolojik arındırılmasında, geliştirilmiş farklı teknolojik işlemlerin belirli aşamalarda mikroorganizmalar yaygın olarak kullanılmaktadır. Incelendiklerinde, bu tür biyolojik sistemlerin, ülkelerin kendilerine özgü ihtiyaçlarına uygun, yan etkilerden uzak bir teknolojik potansiyel vaat ettikleri açıkça görülebilir. Bitkisel Biyosistemlere Örnekler Umut verici potansiyele sahip biyosistemler arasında en çok dikkat çeken bitki, su sümbülüdür (Eichornia crassipes). Ilıman ve suptropikal iklimlerde doğal olarak yaşayan bu bitkiye; çok güzel görünüşüne rağmen, hızla büyüyüp vejetatif çoğalma ile yayılması ve sonuçta su kanallarını tıkaması nedeniyle 70’li yıllara kadar zararlı bir su otu gözü ile bakılmaktaydı. NASA tarafından Missisippi’de yapılan ön laboratuar denemeleri, bitkinin evsel atık sulardan organik maddeleri büyük bir hızla absorplayıp metabolize edebildiğini göstermiştir. Bitki, bu atık organik maddeleri, hücre materyali sentezinde kullanır. Durgun suların yüzeyinde yaşayan, gövdesinden çıkarttığı vejetatif uzantılar ve tomurcuklar ile çok büyük bir hızla çoğalan ve tüm su yüzeyini kısa bir süre içinde kaplayabilen bu bitki, toplandığında günde hektar başına 20-40 ton yaş biyolojik materyal verebilir. Wolverton ve McDonald, Florida gibi iklimi daha uygun olan bölgelerde bu büyüme hızının, günde bitki yüzey alanının % 15’ine kadar çıkabileceğini göstermiştir. Hesaplamalar, evsel atıklar içeren bir gölü temizleyebilmek için gölün toplam alanının % 30’u kadar bir su sümbülü ekim alanının yeterli olacağını ortaya çıkarmıştır. Florida’daki bu çalışmaların sonuçlarına göre, günde hektar başına 2,2 milyon litre atık su havuza ve-rildiğinde, içerdiği azotlu bileşiklerin % 80 ‘i ve fosforlu bileşiklerin % 40’ı iki gün içinde bu bitki tarafından atık sudan uzaklaştırabilmektedir. Su sümbülleri ile yapılan bu çalışmaların ışığında, California’da 6500 nüfuslu bir yerleşme merkezinde doğal biyolojik sistemlerin kullanıldığı bir arıtma tesisi kurulmuştur. 1981 yılından beri kentin tüm atık suları bu yolla arıtılmaktadır. Söz konusu doğal su arıtma sistemi, en büyüğü 0,450 hektar yüzey alanına sahip, üç göletten oluşmaktadır. Göletlerin yüzeyi su sümbülleri ve ona benzer başka bir bitki olan su mercimeği (Lemna sp.) ile kaplı bulunmaktadır. Su mercimeği, hava sıcaklığı optimum değerin altına düştüğünde yoğunluğu azalan su sümbülünün filtrasyon görevini üstlenerek sistemi destekler ve ancak su sümbüllerinin büyüme hızı yavaşladığında kendini gösterir; hava sıcaklığı normale dönünce su mercimeği yerini yine su sümbüllerine bırakır. Bu bitkinin zararlı maddeleri süzme yeteneği  diğerinden, farklı olsa da, sisteme bir bütünlük kazandırıp, yıl boyunca kesintisiz çalışmasını sağladığından katkısı büyüktür. Söz konusu tesiste göletlerin üzeri, ısı kaybını önleyen, sera tipi iki tabakalı bir örtü ile kapatılır. Altı günlük bir bekleme süresi sonunda elde edilen arıtılmış su, içilebilecek niteliktedir. Bu bitkilerin yanı sıra, sulak-bataklık arazide yetişen, halk arasında hasır sazı diye bilinen Typha bitkisi de benzer özelliklere sahiptir. Dayanıklı, çok değişik ortamlarda yaşayabilen ve sürgünlerle çok hızlı çoğalabilen bu bitki, yapay bataklıklar için ideal bir türdür. Yılda oluşan biyo-kütle miktarı ve kök yapısı, bakteriyel faaliyet için geniş bir bitkisel yüzey alan oluşturur. Ayrıca, benzer ortamlarda yaşayan diğer bitkilere oranla, daha yüksek bir azot ve fosfor uzaklaştırma potansiyeli sergiler. Doğal bataklıkların atık su kaynaklarına göre coğrafi konumları ve kullanımlarında ortaya çıkan çevre ve mülkiyet sorunları, atık suların üçüncül arıtılmasında yapay bataklıkların tercih edilmelerine neden olmuştur. Kanada’da Çevre Bakanlığı’nın denetimi altında tasarlanan dört yapay  bataklık   farklı   kaynaklı   atık   suların   arıtılmasında denenmektedir. Farklı yükleme kapasiteleri, derinlik, bekleme süreleri, ön işlem gereksinimleri, sıvı sirkülasyon düzeni ve alanın geometrisi, yapay bataklıkların tarsım değişkenleridir. Birçok değişkenin elde edilen arıtma veri-minden sorumlu olduğu saptanmıştır. Bekleme süresi yazın buharlaşmadan, kışın ise donmadan etkilenmektedir. Yazın derinlik az, akım hızlı; kışın ise derinlik fazla, akım yavaş tutulmaktadır. Yapay göletler ile karşılaştırıldıklarında, 20.000 kişilik bir yerleşme merkezinin atık sularını arıtmak için 40 hektarlık bir yapay gölet gerekirken, 24 hektarlık bir yapay bataklığın yeterli olduğu görülür. Ayrıca, kışın da arıtma veriminde bir düşme olmadan çalışmaları ve benzer boyuttaki yapay göletlerin maliyetinden iki ya da üç kat daha düşük maliyete sahip olmaları üstünlükleri arasında sayılabilir. Kanada, Listowel’daki yapay bataklıktan elde edilen arıtma derecesi (BOI: 9 mg/1, AKM: 7 mg/1, NH3: 0,07 mg/1) göletlerden elde edilenlerle aynı mertebededir ve yapılan ön işlemlerle yakından ilgilidir. Çamur oluşumunu önleyip, oksijen ihtiyacını azaltmak için atık suyun BOI (Biyolojik Oksijen Ihtiyacı) ve AKM (Askıdaki Katı Madde) bakımından bir ön işlemden geçmesi daha olumlu sonuçlar vermektedir. Bu ön işlem kademesi içinde, fosfor da kimyasal yolla indirgenmelidir. Bu tür endüstriyel çaptaki su arıtma proseslerinde karşılaşılan en büyük sorun, atık sulardaki besin maddelerini kullanarak çoğalan bitkilerin ne şekilde değerlendirileceğidir. Sistemin ekonomik olabilmesi için değerlendirilmeden elde edilecek kârın, toplama ve işleme dahil tüm masrafları karşılayabilecek miktarda olması gerekmektedir. Su sümbülleri kurutulup öğütülerek, mineraller ve protein yönünden zengin bir hayvan yemi elde edilir. Hayvanlarda elde edilen sonuçlar, bu yemin besin değerinin pamuk tohumu veya soya fasulyesine eş değer olduğunu göstermektedir. Fakat, kurumuş materyalin besin değeri ve yem olarak kullanılıp kullanılamayacağı, hem atık suların organik madde ve mineral içeriğine, hem de bitkinin hasadının yapıldığı gelişim evresine bağlı olarak değişir. Genellikle, endüstriyel atık sularda yetiştirilen bitkiler, yüksek metal iyonu içerdikleri için gübre veya hayvan yemi olarak kullanılamazlar. Buna karşılık su sümbüllerinden havasız ortamda fermantasyon yolu ile biyogaz elde edilmesi mümkündür. Hatta son yıllarda yapılan çalışmalar, çok az miktarlarda nikel ve kadmiyum içeren bitkilerden elde edilen biyogazın daha yüksek oranlarda metan gazı içerdiğini göstermiştir. Metal iyonu içeriği çok yüksek olmamak koşulu ile biyogaz tesisinden elde edilen atık madde ise çok iyi organik gübredir. Ayrıca su sümbülü kompostlaştırılıp gübre olarak kullanıldığında, killi ve kumlu toprakların tarımsal değerini fark edilir derecede arttırır. Bu seçeneklerin yanı sıra, yapraklardaki protein ekstrakte edilirse, gıda katkı maddesi olarak kullanılabilir. Bitki doğrudan doğruya yakılabildiği gibi, kâğıt sanayi ham maddesi olarak da değerlendirilebilir. Benzer şekilde yapay bataklıklarda üretilen hasır otlarının toplanarak biyokütlelerinin enerji üretimi için değerlendirilmesi çalışmaları da sürdürülmektedir. Atık Zeytinyağı Karasuyu ile Pleuro ostreatus Türü Mantar Yetiştirilmesi Türkiye 95 milyon zeytin ağacı ve 73 bin ton/yıl zeytinyağı üretimi ile önemli bir zeytin üreticisidir. Zeytinyağı işletmelerinde yağın tutulması sonucunda elde edilen atık karasu yüksek miktarda kimyasal ve biyokimyasal oksijen ihtiyacı nedeniyle çevreyi kirletir. Karasuyunun arıtımı için birçok yöntem denenmesine karşın hem yeterli kirlilik giderimi sağlayan hem de ekonomik uygulanabilirliği olan bir metot önerilememektedir. Bu amaçla karasuyun arıtımı yerine; bulunanla besin değeri yüksek, kolay ve ucuz yetişebilen Pleurotus ostreatus türü mantar üretimi hedeflendi. Mantar insan beslenmesi için gerekli olan proteinler yanında, B kompleks vitaminler ve mineral maddelerce de zengin olması nedeniyle diğer sebze türleri arasında en yüksek besin değerlerine sahiptir. Karbonhidrat içermemesi belli hastalık grubu ve belli yaş grubu insanlar için avan-tajdır. Son yıllarda çevreye duyarlı bir toplumun oluşması ve yasal baskılar bu tip atıkların çevreye verilmemesini ve değerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır. Karasuyun mantar yetiştiriciliğinde su yerine kullanılması çevre açısından tehdit unsurunu ortadan kaldırmaktadır. Türkiye’de 1,5 milyon ton karasuyun tamamı mantar yetiştiriciliğinde kullanılırsa yaklaşık 375 bin ton mantar üretilebilir. Böylece ülkemize 5 milyon 250 bin YTL ekonomik gelir sağlanır. Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Mısır Koçanı Yardımı ile Temizlenmesi Tekstil atık suları ile birlikte içerisinde bulunan boyar maddeler de çeşitli şekillerde çevreye salınmaktadır. Bu boyar maddeler tabiatta biyolojik olarak parçalanamadığından, canlılar üzerinde potansiyel zehir etkisi oluşturmaktadırlar. Bu tür suların tarımda kullanılması ile canlıların doğrudan tehlike altında olduğu herkesçe bilinmektedir. Yine boyar maddelerden oluşan renkler, sulardaki estetik görünümü bozmakta ve suyun ışık geçirgenliğinin azalmasına neden olmaktadır. Bunun için atık suların çevreye salınmadan önce boyar maddelerden temizlenmesi gerekir. Ne yazık ki, bu konu ile ilgili gerekli tesisleri kurmak pahalı yatırımlar olarak görülmekte ve yeterince pay ayrılmamaktadır. Bu nedenle daha ucuz ve kolay bir şe-kilde mısır koçanlarını kullanarak, tekstil atık sularından boyar maddeler temizlenebilir. Tekstil atık sularındaki renklerin giderilmesinde değişik arıtma yöntemlerinden biri de emilim yöntemidir. Yaptığımız bir araştırmada tekstil sanayinde yaygın olarak kullanılmasından dolayı reaktif boyarmaddeler uygulanmıştır. Gözenekli yapıya sahip olan mısır koçanları ile yapılan çalışmada olumlu sonuçlar alınmıştır. Mısır koçanı miktarı arttıkça ve tanecik boyutu küçüldükçe emilimin  arttığı görülmüştür. Mısır koçanlarının aktifleştirilerek kullanılması halinde, gözeneklerin daha iyi açılması ile emilim arttırılabilir. Kullanılan mısır koçanlarını temin etmek ülkemiz için ucuz ve kolaydır. Işlemlerden sonra ortaya çıkan atık mısır koçanları, yol ve kaldırım yapımı gibi değişik alanlarda kullanılarak tekrar ekonomiye kazandırılabilir. Hayvansal Biyosistem Örneği Hayret verici potansiyele sahip bir başka biyosistemde  solucanlardan yararlanılmaktadır. Yeryüzünde yaklaşık 3000 solucan türü vardır. Her solucan haftada bir-iki koza yapar; her kozadan ortalama dört solucan çıkar ve bu hayvanlar üç hafta içinde olgunluğa erişirler. Dolayısıyla, uygun koşullar altında bir solucan yılda 300 yavru verir ve günde kendi ağırlığının iki katı besin maddesi tüketir. Bu bilgilerin ışığı altında iki Hollandalı sanayici, Piton BV adı altında bir şirket kurmuş, organik atık ve çöplerle solucanları besleyerek, tarımda kullanılan ve suni gübreden çok daha iyi sonuçlar veren kompost üretimini gerçekleştirmişlerdir. Bu şekilde hem tarımcılar tarafından yüksek talebi olan bir ürünü üretip hem de çevre kirliliğini ortadan kaldıran bu yöntem oldukça kârlı bir girişim haline dönüşmüştür. Yöntemin geliştirilmesi sırasında karşılaşılan en ciddi problem olan, solucanları komposttan ayırma ise yine solucanların bir biyolojik özelliğinden yararlanılarak çözülmüştür. Solucanların sıcak ortamda birlikte bulunup, üremeyi tercih ettiklerini izleyen sanayiciler, tabanı ısıtılıp sıcaklığı ayarlanabilen bir beton yapı geliştirmişlerdir. Sıcaklık ile solucanların hareketlerini   kontrol ederek, tabanın bir kenarında solucansız kompost birikmesini sağlayabilmişlerdir. Iyi işleyen bir solucan tesisi ayda ortalama 30-40 m3 kompost üretmektedir. Bu sistemin bir başka avantajı da solucanların oldukça zengin bir protein kaynağı olmaları ve bu besleyici özellikleri nedeniyle Japonya’da nadir ve makbul bir yiyecek kabul edilmeleridir. Solucanların ayrıca ağır metalleri absorblama yetenekleri olduğu için, toprak kirliliğinde bir gösterge olarak kullanılmaları da mümkündür. Kaynaklar 1. Alberti BN, Klibanov AM, Biotechnol. Bioeng. Symp 2 .Altow SC, Bonadonna-Aporo L, Klibanov AM, Biotechnol. Bioeng 3. Gril E, Winnacker E-L ,Zenk Mh, Science 4. Hall R , Canadian Research , Sept. 5. Klibanov AM, Alberti BN, Morris ED, Felshin LM, J.Appl. Biochem 6. NASA Int. Exchange News 7. Preprints of Environmental Technol, Istanbul 8. Kırtak Y., Mısır Üretimi ve Kullanımı Ç.Ü , Ziraat Fakültesi, Adana 9. Özcan Y., Tekstil Elyaf ve Boyama Teknigi, Istanbul Üniversitesi, Istanbul 10. Çetişli H.,Fizikokimya Laboratuar Kılavuzu, P.Ü., Fen Edebiyat Fakültesi,benizli  www.tarim.gov.tr Yazar : Tuğba AVCI, Aysun AYDIN

http://www.biyologlar.com/cevre-kirliligine-karsi-biyolojik-sistemler

Bitkisel hormon ya da kimyasal gübrelerin bilinçsiz kullanımı

Hayvanlarda ve insanda vücudun çalışması, sinir sistemi ve hormonal sistemin ortak etkinlikleri ile gerçekleşir. Bitkilerde sinir sistemi yoktur ancak büyümeyi, gelişmeyi düzenleyen ve yaraların iyileşmesini sağlayan hormonlar vardır. Bunlar bitki hücreleri tarafından üretilen organik moleküllerdir. Herhangi bir bitkisel hormon, diğer hormonlarla birlikte düzenleme yapabilir. Bitkisel hormonlar; oksin, giberalin, sitokinin, absisik asit ve etilen olmak üzere başlıca beş grupta incelenir. 1)OKSİNLER Hücre bölünmesi, hücre büyümesi, hücre ve doku farklılaşması gibi olayları düzenleyen en önemli hormondur. Oksin hormonu, özellikle bitkinin uç kısımlarından salgılanır ve boyca büyümeyi sağlar. Çok fazla salgılanırsa büyümeyi durdurur. Oksin hormonunun bitkilerdeki diğer etkileri şunlardır: *Bitkinin güneşe yönelmesini sağlar. *Az salgılandığında yaprak dökümüne yol açar. *Meyve oluşumunda rol oynar. *Çekirdeksiz meyve oluşumunu sağlar. *Döllenmiş çiçeğin dökülmesini önler. *Ovaryumun gelişmesini sağlar. *İlkbaharda kambiyum gelişimini düzenler. *Sentetik olarak elde edilen oksinler yabani otların öldürülmesinde kullanılır. 2)GİBERALİN Bu hormonun en önemli özelliği tohum çimlenmesini uyarmaktır. Bunun dışında giberalin hormonunun bitkilerdeki etkileri şunlardır: *Gövde uzamasını sağlar. *Meyve büyümesini hızlandırır. *Çiçek açma olayını düzenler. 3)SİTOKİNİN Bu hormon; *Hücre bölünmesini uyarma, *Tomurcuk gelişmesinde etkili olma, *Yaprakların geç dökülmesini sağlama şeklinde olayların gerçekleşmesinde rol oynar. 4)ABSİSİK ASİT Bu hormonun en önemli görevi uygun olmayan ortamda tohumun çimlenmesini engellemek ve böylece tohumun uyku halini devam ettirmektir. 5)ETİLEN Bu hormon; *Meyve olgunlaşmasını sağlama, *Yaprak dökümüne yol açma, *Çiçeklerde solmaya neden olma şeklindeki olayların düzenlenmesinde görev yapar. Yazar: Doğan Can ÜLKER www.bilgiustam.com/bitkisel-hormonlar/ Bilinçsiz Gübre Kullanımı ve Sonuçları Dünya nüfusunun gıda ihtiyacını karşılamak amacıyla tarım alanlarından birim alandan daha fazla verim elde etmek için, daha fazla girdi kullanılmasını gerektirmektedir. Tarımın bütün kollarında kaliteli tohumluk, mekanizasyon, bitki ıslahı bir etkili koruma tedbirlerinin yanında sulama ve yağışa bağlı olarak bilgili ve gübreleme yapmak gerekmektedir. Gübre uygulamasıyla artırılan bitkisel ürünler, hayvan-cılık ve tarıma dayalı endüstrinin de temelini oluşturmaktadır. Yapılan araştırmalara göre elde edilecek ürün miktarına tarımsal girdiler gübrenin etkisi gelişmekte olan ülkelerde %50-60 civarında olduğu belirlenmiştir. Kimyasal gübreler az gelişmiş toplumlarda, çok fazla verim alabilmek düşüncesi ile rast gele zamanlarda ölçü tanımaz miktarlarda ve bilimsel olmayan yol ve metotlarla arazi yüzeyine serpmek suretiyle kullanılmaktadır. Bu şekilde bilinçsizce kullanılan gübrelerin %50′si bitkilere yararlı olabilmekte geri kalan kısmı ise toprak sisteminden yıkanma, yüzey akışları ve buharlaşama ile uzaklaşmaktadır. Bu şekilde topraktan uzaklaşan gübreler toprak, hava ve su ortamlarında çeşitli olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Bu yazıda kimyasal gübrelerin toprak sistemi üzerindeki olumsuz etkileri değerlendirilecektir. Kimyasal gübrelerin toprak üzerindeki olumsuz etkileri hemen fark edilmemektedir. Zira toprak, komponentleri ve biyolojik sistemi ile kuvvetli bir tamponlama gücüne sahiptir. Kirleticilerin toprakta meydana getirmiş oldukları zararlar üretim potansiyelinde düşüklük, kalite bozuk-luğu gibi etkilerle bitkisel ürünlerde ortaya çıkarken, bünyesinde toksik maddeleri biriktiren besin ve yemlerle beslenen insan ve hayvan-larda bazı yan etkilere neden olmaktadır. Bilimsel esaslara uygun olmayan aşırı gübreleme torakta kirlenme ve sonuçta toprak sütrüktürünün bozulması, toprak reaksiyonunun değişmesi, toprakta mevcut elementler dengesinin bozulması, toprakta bulunan makro ve mikro faunanın zarar görmesi ve katkı maddelerinde ağır metaller gibi kirlilik unsurları taşıyan gübrelerin sürekli kullanımı, topraktan yıkanması zor olan zehir yüklerinin birikmesi gibi olumsuz etkilere neden olmaktadır. a)Toprak sütrüktürü üzerine etkisi: Toprağın sütrüktürü tarımsal açıdan en önemli toprak özelliğidir. Toprakların verimliliklerinin hassas bir göstergesidir. Toprağın anatomisini teşkil etmektedir. Bilimsel esaslara uygun olmayan ve gereğinden fazla gübre kullanıl-ması, sütrüktürün bozulmasına sebep olmak-tadır. Tarıma uygun bir sütrüktür oluşumu flokü-lasyon, granülasyon ve agregasyon süreçlerinin bir sonucudur. Sütrüktürün bozulması bu süreçlerin bir nevi tersine çevrilmesi hadisesidir. Diğer bir ifade ile toprağın dispers olmasıdır. Yapılan araştırmalar ve çalışmalar göstermiştir ki, fazla miktarda verilen bir kısım gübreler özellikle tek değerlikli olanlar toprağı dispers etmektedirler. Mesela NaNo3, NH4NO3, KCI, K2SO4, NH4CL gibi gübreler toprak sütrük-türünü bozmakta, böylece geniş çaplı toprak kirliliği meydana gelmektedir. Sütrüktürü bozu-lan topraklardan kaliteli ve verimli mahsul almak imkansızlaşmaktadır. Zira bu gibi topraklar verilen gübrelerden, uygulanan sulama ve diğer tarımsal işlemlerden elde edilen faydalar ya çok azalmakta ya da hemen hemen mümkün olma-maktadır. Özellikle yüksek düzeyde Na içeren gübreler, sözgelişi potasyumlu gübreler sütrüktür üzerine olumsuz etki yapmaktadır. Toprakta asitliği arttırıcı gübrelerin sürekli kullanımlarında toprak sütrüktürü kötüleşir. b)Toprak reaksiyonu üzerine etkisi Asit oluşturucu azotlu gübrelerin (Amonyumlu gübreler gibi) sürekli olarak kullanılması toprak pH’nin düşmesine neden olur. Bundan dolayı oluşan asitliliği nötralize etmek için yeterli düzeyde kireçleme yapılmaması durumunda tarla bitkilerinin verimleri azalır. Bazik gübrelerin kullanılması ile toprak pH’ında biraz artışa neden olunabilir. Bitkilerin gerçek ihtiyaçlarından daha fazla verilen gübreler toprak reaksiyonunu etkile-yerek pH’ da ani yükselme ve düşmelere sebep olmaktadır. Bu durum bitkilerin fide devrelerinde zararlı olmakta,verim ve kalitede düşmelere yol açmaktadır. Aşırı miktarda verilen N’lu gübreler Nötr, hafif asit ve asit reaksiyonlu toprakların asiditesini daha da arttırarak Al ve Mn gibi elementleri fazla erir hale getirilen bu elementler bitkilere toksik tesir yapmaktadır. Buna paralel olarak pH değeri yüksek olan topraklara verilen kireç ve kireçli gübreler pH’ı daha da yükseltmekte ve yüksek pH’a hassas olan bitkilerde verim düşüklüğü ve kalitenin bozulmasına sebep olmaktadır. Bunun yanında toprakta birikim yaparak toprak kirliliği boyutlarını genişletmektedir. Ülkemizde araştırma yapılan Rize ilindeki çay topraklarında tek yönlü Amonyum Sülfatla gübrelenmesi, aslında pH’sı düşük olan toprak-ların asitliğinin artmasına neden olmuştur. Günümüzde çay topraklarının %85′inde pH kritik düzey kabul edilen 4′ün altına inmiştir. Son yirmi beş yılda Nevşehir’de aşırı ve tek yönlü azotlu gübreleme sonucu patates yetiştirilen toprakların pH’sı 2birime varan düzeyde düşmüş yani asiteliği 100 kat artmıştır. Toprak asitliliğinin düşük veya yüksek olması bitkilerin fosfor ve mikro elementlerden yararlanmaları da etkilenmektedir. pH6.5-7 olduğu zaman bitkilerin fosfordan en yüksek düzeyde yararlandığı bildirilmektedir. GÜBRELERİN YOL AÇTIĞI ÇEVRE KİRLİLİĞİÇevre kirliliğine ve doğal dengenin bozulmasına neden olan en büyük etkenlerden biri yoğun olarak kimyasal maddelerin kullanıldığı tarımsal faaliyetlerdir. Üstelik kimyasalların kullanıldığı tarım yöntemi yalnızca çevre kirliliği ve doğal dengenin bozulmasına neden olmamakta aynı zamanda besin zinciriyle tüm canlılara ulaşarak yaşamlarını tehdit etmektedir. Bu tehditin sürekliliği ve hızla ilerleyişi her geçen gündoğadaki geriye dönüşü biraz daha zorlaştırmaktadır. GÜBRELERİN YOL AÇTIĞI SU KİRLİLİĞİ : İnorganik kimyasal gübreler kullanıma,kolaylıkla taşınabilirliği ve araştırmalara göre sağladıkları yiyecek ilavesiyle dünyadaki her üç kişiden birini besleyerek üretime yardımcı olsalar da bazı olumsuz etkilere de sahiptir. Azot ve fosfor bileşikleri içeren inorganik gübrelerin bitkiler tarafından alınmayan kısmı , yağmur ve sulama suları ile topraktan yıkanarak su ortamına taşınmaktadır. Azot ve fosfor biyokimyasal reaksiyonlar sonucu nitrat ve fosfata dönüşür. Bunlar; Toprağın su tutma gücünü düşürür. Yağmur suyunun toprak boyunca sızmasıyla kimyasal gübrelerdeki nitrat toprak suyuna karışır. Kuyulardan alınıp içme suyu olarak kullanılan sulardaki nitrat konsantrasyonu 45mg/L nin üzerine çıktığında bebeklerde methemoglobinemia (mavi hastalık)yaparak zehirli hale gelir. Su yüzeyinin yakınında kültürel ötröfikasyona yol açar. (Anahtar element fosfordur.) Oksijen tüketimi ve balık ölümleri olur. GÜBRELERİN YOL AÇTIĞI TOPRAK KİRLİLİĞİ : Kimyasal gübrelerin toprak üzerinde olumsuz etkileri hemen fark edilmemektedir.Kirleticilerin toprakta getirmiş oldukları zararlar: Ürün potansiyelinde düşüklük , Bitkisel üretiminde kalite bozukluğudur. Bilim esaslarına uygun olmayan aşırı gübreleme , Toprak verimliliğinin bozulmasına, Toprak reaksiyonunun bozulmasına , Toprakta mevcut element dengesinin bozulmasına , Katkı maddelerinde ağır metaller gibi kirlilik unsurları taşıyan gübrelerin sürekli kullanımı topraktan yıkanması zor olan zehir yüklerinin birikmesine yol açar. Bu olay sonucunda , bünyesinde toksik maddeleri biriktiren besin ve yemlerle beslenen insan ve hayvanlarla yan etkilere neden olur. Gübreleme teknikleri uygulanmadan kullanılan kimyasal gübre tıpkı sanayi emisyonları gibi toprağı kirletmektedir. Sulamanın yoğunlaşması ve yanlış sulama teknikleri tuzlanmaya yol açmaya ve ürün desenlerini daha fazla kimyasal gübre kullanımına gerek duyacak biçimde değiştirmeye devam etmektedir. AB’de ve ABD’ de yasaklanan bir bölüm tarımsal mücadele ilaçları Türkiye’ de kullanılmaktadır. Kimyasal gübreler ve toprak Dünya nüfusunun gıda ihtiyacını karşılamak amacıyla tarım alanlarından birim alandan daha fazla verim elde etmek için, daha fazla girdi kullanılmasını gerektirmektedir. Tarımın bütün kollarında kaliteli tohumluk, mekanizasyon, bitki ıslahı bir etkili koruma tedbirlerinin yanında sulama ve yağışa bağlı olarak bilgili ve gübreleme yapmak gerekmektedir. Gübre uygulamasıyla artırılan bitkisel ürünler, hayvan-cılık ve tarıma dayalı endüstrinin de temelini oluşturmaktadır. Yapılan araştırmalara göre elde edilecek ürün miktarına tarımsal girdiler gübrenin etkisi gelişmekte olan ülkelerde %50-60 civarında olduğu belirlenmiştir. Kimyasal gübreler az gelişmiş toplumlarda, çok fazla verim alabilmek düşüncesi ile rast gele zamanlarda ölçü tanımaz miktarlarda ve bilimsel olmayan yol ve metotlarla arazi yüzeyine serpmek suretiyle kullanılmaktadır. Bu şekilde bilinçsizce kullanılan gübrelerin %50'si bitkilere yararlı olabilmekte geri kalan kısmı ise toprak sisteminden yıkanma, yüzey akışları ve buharlaşama ile uzaklaşmaktadır. Bu şekilde topraktan uzaklaşan gübreler toprak, hava ve su ortamlarında çeşitli olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Bu yazıda kimyasal gübrelerin toprak sistemi üzerindeki olumsuz etkileri değerlendirilecektir. Kimyasal gübrelerin toprak üzerindeki olumsuz etkileri hemen fark edilmemektedir. Zira toprak, komponentleri ve biyolojik sistemi ile kuvvetli bir tamponlama gücüne sahiptir. Kirleticilerin toprakta meydana getirmiş oldukları zararlar üretim potansiyelinde düşüklük, kalite bozuk-luğu gibi etkilerle bitkisel ürünlerde ortaya çıkarken, bünyesinde toksik maddeleri biriktiren besin ve yemlerle beslenen insan ve hayvan-larda bazı yan etkilere neden olmaktadır. Bilimsel esaslara uygun olmayan aşırı gübreleme torakta kirlenme ve sonuçta toprak sütrüktürünün bozulması, toprak reaksiyonunun değişmesi, toprakta mevcut elementler dengesinin bozulması, toprakta bulunan makro ve mikro faunanın zarar görmesi ve katkı maddelerinde ağır metaller gibi kirlilik unsurları taşıyan gübrelerin sürekli kullanımı, topraktan yıkanması zor olan zehir yüklerinin birikmesi gibi olumsuz etkilere neden olmaktadır. a)Toprak sütrüktürü üzerine etkisi: Toprağın sütrüktürü tarımsal açıdan en önemli toprak özelliğidir. Toprakların verimliliklerinin hassas bir göstergesidir. Toprağın anatomisini teşkil etmektedir. Bilimsel esaslara uygun olmayan ve gereğinden fazla gübre kullanıl-ması, sütrüktürün bozulmasına sebep olmak-tadır. Tarıma uygun bir sütrüktür oluşumu flokü-lasyon, granülasyon ve agregasyon süreçlerinin bir sonucudur. Sütrüktürün bozulması bu süreçlerin bir nevi tersine çevrilmesi hadisesidir. Diğer bir ifade ile toprağın dispers olmasıdır. Yapılan araştırmalar ve çalışmalar göstermiştir ki, fazla miktarda verilen bir kısım gübreler özellikle tek değerlikli olanlar toprağı dispers etmektedirler. Mesela NaNo3, NH4NO3, KCI, K2SO4, NH4CL gibi gübreler toprak sütrük-türünü bozmakta, böylece geniş çaplı toprak kirliliği meydana gelmektedir. Sütrüktürü bozu-lan topraklardan kaliteli ve verimli mahsul almak imkansızlaşmaktadır. Zira bu gibi topraklar verilen gübrelerden, uygulanan sulama ve diğer tarımsal işlemlerden elde edilen faydalar ya çok azalmakta ya da hemen hemen mümkün olma-maktadır. Özellikle yüksek düzeyde Na içeren gübreler, sözgelişi potasyumlu gübreler sütrüktür üzerine olumsuz etki yapmaktadır. Toprakta asitliği arttırıcı gübrelerin sürekli kullanımlarında toprak sütrüktürü kötüleşir. b)Toprak reaksiyonu üzerine etkisi Asit oluşturucu azotlu gübrelerin (Amonyumlu gübreler gibi) sürekli olarak kullanılması toprak pH'nin düşmesine neden olur. Bundan dolayı oluşan asitliliği nötralize etmek için yeterli düzeyde kireçleme yapılmaması durumunda tarla bitkilerinin verimleri azalır. Bazik gübrelerin kullanılması ile toprak pH'ında biraz artışa neden olunabilir. Bitkilerin gerçek ihtiyaçlarından daha fazla verilen gübreler toprak reaksiyonunu etkile-yerek pH' da ani yükselme ve düşmelere sebep olmaktadır. Bu durum bitkilerin fide devrelerinde zararlı olmakta,verim ve kalitede düşmelere yol açmaktadır. Aşırı miktarda verilen N'lu gübreler Nötr, hafif asit ve asit reaksiyonlu toprakların asiditesini daha da arttırarak Al ve Mn gibi elementleri fazla erir hale getirilen bu elementler bitkilere toksik tesir yapmaktadır. Buna paralel olarak pH değeri yüksek olan topraklara verilen kireç ve kireçli gübreler pH'ı daha da yükseltmekte ve yüksek pH'a hassas olan bitkilerde verim düşüklüğü ve kalitenin bozulmasına sebep olmaktadır. Bunun yanında toprakta birikim yaparak toprak kirliliği boyutlarını genişletmektedir. Ülkemizde araştırma yapılan Rize ilindeki çay topraklarında tek yönlü Amonyum Sülfatla gübrelenmesi, aslında pH'sı düşük olan toprak-ların asitliğinin artmasına neden olmuştur. Günümüzde çay topraklarının %85'inde pH kritik düzey kabul edilen 4'ün altına inmiştir. Son yirmi beş yılda Nevşehir'de aşırı ve tek yönlü azotlu gübreleme sonucu patates yetiştirilen toprakların pH'sı 2birime varan düzeyde düşmüş yani asiteliği 100 kat artmıştır. Toprak asitliliğinin düşük veya yüksek olması bitkilerin fosfor ve mikro elementlerden yararlanmaları da etkilenmektedir. pH6.5-7 olduğu zaman bitkilerin fosfordan en yüksek düzeyde yararlandığı bildirilmektedir. c)Topraktaki mevcut element dengesinin bozulması Topraklara verilen fazla miktardaki azotlu ve fosforlu gübreler bitkinin ihtiyacından daha fazla potasyum almasına sebep olmaktadır.Neticede potasyumda lüks tüketim ortaya çıkmaktadır. Böylece gerçekte mevcut olmayan bir potasyum noksanlığı zuhur etmektedir. Bu denge bozukluğu topraktan bitkiye intikal ederek bitkinin verim kalitesi olumsuz etkilenmektedir. Bu olumsuzlukları gidermek için fazladan potaslı gübre uygulaması gündeme gelmek-tedir. Yine gereğinden fazla N'lu ve P'lu gübre uygulanması topraktaki mikro besin elementleri dengesini de bozmaktadır. Sonuçta bitkiler ihtiyaçlarından daha fazla mikro besin elementi alarak bunların noksanlığını neden olmaktadır. Asit reaksiyonlu topraklarda pH değerini düşürmek için uygulanan fazla miktarda kireç ve kireçli gübreler topraktaki dengeyi bozmakta, Fosfor, Bor, Demir ve Çinko gibi elementlerin kikse edilmesini sağlamaktadır. Bu olay bir yönden topraktaki dengeyi bozup, birikime sebep olurken, bir yandan da fikse edilen elementlerin noksanlığını gidermek üzere ilave gübreleme yapmak gerekmektedir. Ayrıca, fazla miktarda verilen P'lu gübreler toprakta mevcut olan Ca ile birlikte Zn ve Fe'in bitkiler tarafından alınmasını engelleyerek beslenme dengesini bozmaktadır. d)Topraktaki makro ve mikro faunanın zarar görmesi Kimyasal gübreler fazla miktar kullanıldıkları zaman mikro organizmalardan solucanlar ve çeşitli toprak kurt çukurlarına tahrip edici ve öldürücü etki yapmaktadır. Bu organizmalar ile direk temas eden gübre tozları özellikle de üre gibi amonyumlu gübreler öldürücü etki yapmak-tadır. Topraklara aşırı azotlu gübreler verilmesi Rhizobium sp. gibi simbiyotik azot fikse eden mikro organizmaların Aktivitelerini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu durumda havanın serbest azotundan faydalan-ma yolu tıkanmaktadır. Buna ilave olarak verilen fazla azotlu gübreler nitrifikasyon bakterilerini faaliyetlerini sınırlandırmaktadır. Böylece mas-rafsız olan ikinci azot kaynağı da zarar görmektedir. Bunun yanında fazla miktarda verilen fosforlu gübrelerdeki kimyasal fosfat formları toprakta genel bir biyolojik bozulma meydana getirmektedir. Toprağın toksik maddelerce olası zengin-leşmesi Tarımda kullanılan kimyasal gübrelerle önemli miktarlarda toksik elementler topraklara bırakılmaktadır. Bu elementler özellikle fosfatlı gübrelerden kaynaklanan Cd, Zn, Cr,Pb, Nve U'dur. Geleneksel gübreleme ile bu tür ağır metallerin konsantrasyonları ile beraber, istenmeyen ağır metal artışlarına neden olabilmektedir. Bazı araştırıcılar tarafından yapılan çalışma-larda fosfatlı gübrelerin 01-170mg/kg arasında Cd kirliliğinin büüyk oranda fosfatlı gübrelerden kaynaklandığı tespit edilmiştir. Fosfatlı gübrelerde Pb düzeyinin 7-225 mg/kg, nitratlı gübrelerde 2-27 mg/kg arasında olduğu belirtilmiş, yine fosfatlı gübrelerdeki Cu düzeyinin 1-300 mg/kg civarında olduğu ve topraktaki kirlilik için fosfatlı gübrelerin diğer etkenlerle kaynak oluşturduğu belirtilmektedir. Yapılan başka bir çalışmada 1000-4500kg/ha düzeyinde 35-45 yıllık fosforlu gübrelemede yüzey topraklarda, çevre alanlara oranla Cd fazlalığı tespit edilerek, bu Cd'un %80'inin kimyasal gübrelerden geldiği belirtilmiştir. Topraklarda doğal olarak bulunan ağır metallerin toplam kapsamları tabloda verilmektedir. Genellikle tolere edilebilir değerleri yukarıda belirtilen şartlarla aşılabilmektedir. Ancak, tam ve kesin değerler için her bir elementin yarayışlı değerlerinin belirlenmesi gerekmektedir. Sonuç ve değerlendirme Ülkemizde gübre kullanımında büyük çelişkiler yaşanmaktadır. Bölge, ürün, verim, arazi büyüklüğü, bilgi birikimi ayrımı yapılmadan gübre tüketiminin özendirilmesi, ekonomik ve çevresel kayıpları hızlandırmaktadır. Ülkemizde tüketilen kimyasal gübreler çoğu kez hiçbir analiz yapılmadan veya uzman görüşü alınmadan kullanılmaktadır. Ayrıca gübre uygulama zamanı ve metotlarının da az bilinmesi veya bilinmemesi doğru olmayan gübre kullanımlarına neden olmaktadır. Ülkemizdeki gübre kullanımı son yıllarda artmış olmasına rağmen genel ortamlara bakıldığı zaman Avrupa ülkelerinin gerisinde kalmaktadır. Kimyasal gübrelerin toprak üzerinde olumsuz etkileri kısa bir dönemde meydana gelmeyip çok uzun yıllar boyunca, tek yönlü dengesiz ve her yıl aynı formda gübre kullanımından ileri gelmektedir. Ülkemizde yapılmış olan az sayıdaki bilimsel çalışmalarda toprakların mineral gübrelerle aşırı derecede kirletilmediğinin belirtilmiş olmasına rağmen, kimyasal gübrelerin toprak üzerine olan olumsuz etkilerini ortaya koyacak bilimsel araştırma sayısının yetersiz olması nedeniyle topraklar üzerinde olumsuz etkilerinin düzeyi konusunda fikir ileri sürmek oldukça zordur. Ancak, yapılan az sayıdaki araştırma göster-miştir ki, kimyasal gübrelerin bilinçsiz kullanımı toprakların kirlilik yüklerinin artmasına neden olmaktadır. Ayrıca toprağa kadmiyum girişinin en önemli kaynağı olan fosforlu gübre de, bu gübrenin ve hammaddesinin dışalımında kadmiyum standardı uygulanmamakta ve ölçüm yapılmamaktadır. Kimyasal gübreler hemen hemen bütün kesim-leri ilgilendiren bir tarımsal girdi olması nedeniyle çok iyi düzenlenmesi ve çok iyi planlanması gerek bir konudur. Öncelikle gübre tüketiminin kontrol altına alınması gerek-mektedir. Dengeli ve toprak bitki analizlerine dayalı olarak yapılacak gübreleme sonucu, gübrelerin çevreye olan olumsuz etkileri minimum düzeyde kalacak ve tehlike olmaktan çıkacaktır. Kaynakça 1-ÇOLAKOĞLU,H (1998) Büyük Menderes Havzasında Mineral Gübre Kullanımı ve Çevresel Etkileri, Büyük Menderes Havzası 3. Tarım ve Çevre Sempozyumu. SÖKE 2-HAKTANIR K..(1989) Toprakta Ağır Metallerin Tolere Edilebilir Miktarları ve Bitkilerde Birikimi. Ankara Üniversitesi Ziraat fakültesi Ders Notları ANKARA 3-HAKTANIR K...(1989) Toprak Kirliliğini Oluşturan Etmenler FAO, Gıda ve Çevre Sempozyumu . Tarım ve Köyişleri Bakanlığı ANKARA 4-HATİPOĞLU F. ve ALPASLAN M., (1994) Gübre Kullanımı ve Çevre TÜGSAŞ'ın 40. Yılında Gübre Sempozyumu. ANKARA 5-HATİPOĞLUF. Ve ALPASLAN M., GÜNEŞ A., (1966) Gübre Kullanımı ve Çevre Üzerine Etkileri, TÜBİTAK Türk tarım ve Ormancılık Dergisi. ANKARA 6-Kumbur h., ve ARK.(1996): İçel'de Tüketilen Sebze ve Meyvelerde Toksik Element Düzeylerinin Araştırılması. Tarım ve Çevre İlişkileri Sempozyumu Bildiri Kitabı Mersin Üniversitesi MERSİN 7-ÖZBEK H., (1989): Tarımın Çevre Problemleri. Çevre 89,Beşinci Bilimsel ve Teknik Çevre Kongresi. ADANA 8- SAMUEL L.T., WERNERL.N. Çeviri Güzel N. (1982): Toprak verimliliği ve Gübreler Ç.Ü.Z.F. Yayınları No: 168 ADANA 9-ŞAHİN M., (1990) Çevre Kalitesi ve Toprak Kirliliği, Standart Ekonomik ve Teknik Dergi SAYI: 343 ANKARA 10-.......(2001) Su Havzaları Kullanımı ve Yönetimi, Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı Özel İhtisas Komisyon Raporu DPT.ANKARA Yusuf CERAN Çevre Uzmanı Çevre Bakanlığı Çevre Koruma Genel Müdürlüğü Çevre ve İnsan dergisi

http://www.biyologlar.com/bitkisel-hormon-ya-da-kimyasal-gubrelerin-bilincsiz-kullanimi

Metilasyon, asetilasyon, siRNA hakkında döküman

Kimyada metilasyon veya metillenme, bir kimyasal bileşiğe bir metil grubunun bağlanması veya ornatılmasıdır. Bu terim kimyada, biyokimyada, toprak bilimlerinde ve hayat bilimlerinde yaygınca kullanılır. Biyokimyada metilasyon daha spesifik olarak bir hidrojen atomunun bir metil grubuyla yer değiştirmesi anlamında kullanılır. Biyolojik sistemlerde metilasyon enzimler tarafından katalizlenir; bu reaksiyon, ağır metallerin modifikasyonunda, gen ifadesinin denetlenmesinde, protein işlevlerinin denetlenmesinde ve RNA metabolizmasında yer alır. Ağır metallerin metilasyonu biyolojik sistemler dışında da olur. Histolojide doku örneklerinin kimyasal metilasyonu bazı histolojik boya artifaktlarının azaltılmasında kullanılan bir yöntemdir. Biyolojik metilasyon Epigenetik Epigenetik kalıtıma etki eden metilasyon DNA metilasyonu veya protein metilasyonu ile meydana gelir. DNA metilasyonu omurgalılarda tipik olarak CpG bölgelerinde (sitozin-fosfat-guanin bölgeleri; yani DNA dizisinde sık olarak sitozinin hemen ardından guaninin geldiği yerler); bu metilasyon sonucu sitozinden 5-metil sitozin meydana gelir. Me-CpG oluşumu DNA metiltransferaz enzimi tarafından katalizlenir. Omurgali hayvanlarin genomlarinda CpG dizileri genelde seyrek olmakla beraber gen promotörlerinde normalden yüksek sıklıkta görülürler ve toplu olarak bu bölgelere CpG adaları denir. Bu CpG bölgelerinin metilasyon durumu gen ifadesi üzerinde büyük etkide bulunur. Protein metilasyonu tipik olarak protein dizisindeki arginin veya lizin amino asit kalıntılarında yer alır.[1] Arginin peptidilarginin metiltransferazlar tarafından bir kere (monometillenmiş arginin) veya iki kere metillenebilir; iki kere metillenme durumunda ise ya her iki metil grubu birden uçtaki azot üzerinde bulunabilir (asimetrik iki metilli arginin) veya her bir azot atomu üzerinde birer metil grubu bulunur (simetrik iki metilli arginin). Lizin ise lizin metiltransferazlar tarafından bir, iki veya üç kere metillenebilir. Protein metilasyonu en çok histonlar için çalışılmıştır. S-adenozil metyoninden metil gruplarının histonlara aktarılması histon metiltransferaz olarak adlandırılan enzimler tarafından gerçekleştirilir. Belli amino asit kalıntıları üzerinde metillenmiş olan histonlar epigenetik biçimde etki ederek gen ifadesini etkinleştirebilir veya engelleyebilirler.[2][3] Protein metilasyonu bir tip çevrim sonrası değişimdir. Embriyonik gelişim Memelilerin erken gelişiminde (döllenmeden sekiz hücre aşamasına kadar) genom metilsizlenmiştir. Sekiz hücre aşamasından morulaya kadar genomda yeni baştan metilasyon olur, böylece genomdaki epigenetik bilgi değişir veya yeni epigenetik bilgi eklenir. Blastula aşamasında, metilasyon tamalanmıştır. Bu süreç "epigenetik yeniden programlama" olarak adlandırılır.[4] DNA metiltransferaz enzimi olmayan gen nakavt mutant hayvanların morula aşamasında öldüğünün gözlemlenmesi ile metilasyonun önemi ortaya çıkmıştır.[kaynak belirtilmeli] Doğum sonrası gelişim Metilasyon ile çevresel faktörlerin etkileşiminin gen ifadesine olan etkisine dair deliller gittikçe çoğalmaktadır. Sıçanlarda ilk altı ay zarfında anne bakımındaki farklılıklar bazı promotörlerde farklı metilasyon örüntülerine yol açmakta ve dolayısıyla gen ifadesine etki etmektedir.[5] Buna ilaveten, interlökin sinyalizasyonu gibi daha da hızlı süreçlerin de metilasyon ile denetlendiği gösterilmiştir.[6] Kanser Metilasyon örüntüleri kanser alanında önemli bir araştırma konusu olmuştur. Normal dokularda gen metilasyonu başlıca kodlayıcı bölgelerde konumlanmıştır, ki bunlar CpG-fakiridir. Buna karşın genlerin promotör bölgeleri metillenmemiştir, CpG adalarının bu bölgelerdeki çokluğuna rağmen. Neoplazi metilasyon dengesizliği ile karakterizedir; genom çapında hipometilasyon olmasına karşın yerel olarak hipermetilasyon bölgeleri vardır ve DNA metiltransferaz ifadesi artmıştır.[7] Bir hücrenin toplam metilasyon durumu karsinogeneze sürükleyici bir faktör olabilir, çünkü genom çapında metilasyonun kromozom istikrarsızlığı ve artan mutasyon oranına yol açtığını gösterir deliller vardır.[8] Bazı genlerin metilasyon durumu tümörigenez için bir biyomarker olarak kullanılabilir. Örneğin, pi-sınıf glutatyon S-transferaz geninin (GSTP1'in) aşırı metilasyonu (hipermetilasyonu) prostat kanseri için ümit verici bir diagnostik indikatör olarak görünmektedir.[9] Kanserde genetik ve epigenetik gen susturmalarının mekanizmaları çok farklıdır. Somatik genetik mutasyonlar mutan genden işlevsel proteinlerin üretmini engeller. Eğer hücreye selektif bir avantaj sağlarsa bu mutasonu taşıyan hücreler klonal şekilde çoğalarak bir tümör meydana getirirler, bu tümördeki tüm hücreler o proteini üretmekten acizdir. Buna karşın, epigenetik modifikasyon aracılığıyla gen susturması tedrici olur. Önce transkripsiyonda az farkedilir bir azalma ile başlar, bunun sonucu çevreleyen heterokromatin tarafından CpG adalarının koruması azalır. Bu kaybı takiben CpG adalarındaki metilasyon seviyesi artmaya başlar, bu değişiklikler farklı hücrelerde bulunan aynı genin kopyaları için farklı farklı kendini gösterir. [10] Bakteriyel konak savunması Adenozin ve sitozin metilasyonu çoğu bakteride bulunan restriksiyon modifikasyon sisteminin parçasıdır. Bakteriyel DNA periyodik olarak tüm genomda metillenir. Metilaz, belli bir DNA dizisini tanıyan ve bu dizi içinde veya yakınındaki bazlardn birini metilleyen bir enzimdir. Bu şekilde metillenmeden hücre içinde giren yabancı DNA'lar diziye özgün restriksiyon enzimleri tarafından yıkılır. Bu restriksiyon enzimleri bakteriyel genomik DNA'yı tanımazlar. İçsel DNA'nın metilasyonu bir çeşit ilkel bağışıklık sistemi olarak etki eder, bakterileri bakteriyofaj enfeksiyonuna karşı korur. Metilasyon Kanser Genetiği Metilasyon Tümör süpressör genler (TSG), genellikle nokta mutasyonlar ve delesyonlar neticesinde inaktive olurlar. İnaktivasyona neden olan bir diğer önemli mekanizma ise promoter bölgesinin metilasyonudur. Bu mekanizma, CpG adalarını içeren promoter gen bölgesinde gözlenir. Normal hücrelerde CpG adacıklarının çoğu metile olmamış durumdadır. Tümör hücrelerinde, bazı genlerin promoter bölgesinde bulunan ve normalde unmetile olması gereken CpG adalarının metile olduğu gözlenir. CpG adacıklarının metilasyonu, gen ekspresyonu engelleyerek ilgili genin inaktivasyona neden olur. Gen bölgelerinin metilasyon yolu ile inaktivasyona duyarlılıkları farklılıklar gösterir. MSH2 gibi bazı genler sadece mutasyon yolu ile inaktive olurlar. MLH1 gibi bazı bölgeler ise sıklıkla nokta mutasyonlarla fonksiyonlarını kaybederken alternatif olarak metilasyon mekanizması da etkili olabilmektedir. RASSF1A ve HIC1 genleri ise sadece metilasyon değişiklikleri ile inaktif olurlar. Metilasyon Analizi Genomik DNA’da Sitozin-Guanin (CpG) dinükleotitlerinin metilasyonu gen susturmayla karşılıklı olarak ilişkilidir. Metilasyon, epigenetik durumlarda son derece önemlidir. Özellikle bazı genlerin promotor bölgesindeki CpG metilasyonu tümör baskılayıcının inaktivasyonuyla oluşan bazı kanserlerde erken dönemlerde gözlenmiştir. Metillenmiş CpG’lerin belirlenmesinde bisülfit ile muamele edilmiş DNA’nın dizi analizinin yapılması basit ve kullanışlı olan bir yöntemdir. Servisin Tanımı: DNA izolasyonu Genomik DNA’nın PCR ve DNA dizi analizi Metillenmemiş sitozinlerin bisülfat dönüşümü Sadece dönüştürülmüş DNA’nın amplifikasyonu için primer tasarımı yapılması PCR ürünlerin subklonlanması veya dizi analizinin yapılması Real time PCR deneyi ile belirleme Dizi karşılaştırılması ve 5MeCpG’lerin analizi Asetilasyon Asetilasyon (veya IUPAC adlandırma sistemi ile etanoylasyon), organik bir bileşiğe bir asetil fonksiyonel grubu eklenme tepkimesidir. Deasetilasyon ise asetil grubunun çıkartılmasıdır. Bir diğer deyişle, asetilasyon bir bileşiğe bir asetil grubu eklenmesi, yani bir hidrojen grubu yerine bir asetil grubunun substitusyonudur. Bunun sonucundan bir asetoksi grubu meydana gelir. Bir hidroksit grubundaki hidrojen yerine bir asetil grubunun (CH3CO) gelmesi bir ester tipi olan asetatı meydana getirir. Asetik anhidrit serbest hidroksil grupları ile tepkimek için kullanılan yaygın kullanılan bir asetilasyon reaktifidir. Örneğin aspirin sentezinde kullanılır. Proteinlerin asetilasyonu Hücrelerde asetilasyon hem çevrimle eşzamanlı hem de çevrim sonrası bir değişim olarak meydana gelir. Asetilasyona uğrayan proteinler arasında histonlar, p53, ve tübülin sayılabilir. N-alfa-uç asetilasyonu Proteinlerin N-ucundaki alfa amin grubunun asetilasyonu ökaryotlarda çok yaygın görülen bir modifikasyondur. Maya proteinlerinin %40-50'si ve insan proteinlerinin %80-90'ı bu şekilde değişime uğrar, ve modifikasyonun şekli evrimsel olarak korunmuştur. Bu değişim N-alfa-asetiltransferazlar (NAT'lar) tarafından yapılır. NAT'lar, asetiltransferaz üst ailesi GNAT'ların bir alt ailesidir. GNAT'lar asetil-koenzim A'dan amin grubuna bir asetil grubu aktarırlar. NAT'lar en çok mayada çalışılmışlardır. Bu canlıda üç NAT kompleksi, NatA, B ve C çoğu N-alfa-uç asetilasyonunu gerçekleştirir. Substratlarının dizileri için spesifiteleri vardır. Bu enzimlerin ribozomlarla ilişkili olduğu, ve sentezlenen yeni peptitleri çevrim ile eşzamanlı olarak asetile ettikleri düşünülmektedir. İnsanlarda, insan NatA ve NatB kompleksler tespit edilmiş ve karakterize edilmiştir. NatA kompleksinin altbirimlerinin kanserle ilişkili süreçlerde yer aldığı bulunmuştur: hipoksia tepkisi ve beta katenin yolu gibi. NatA'nın papiler tiroid karsinom ve nöroblastomada aşırı ifadesi gözlemlenmiştir. İnsan NatB kompleksi hücre döngüsü ile ilişkilidir. NatB kompleksinin Nat3 altbirimi bazı kanserlerde yüksek düzeyde ifade edilmektedir. Korunmuş ve yaygın bir modifikasyon olmasına rağmen, N-alfa-uç asetilasyonunun biyolojik rolü bilinmemektedir. Aktin ve tropomiyosin proteinlerinin, düzgün aktin filamanları oluşturmak için NatB asetilasyonuna muhtaç oldukları bulunmuştur. Halen asetilasyonun biyolojik önemini gösteren başka örnekler bilinmemektedir. Lizin asetilasyonu ve deasetilasyonu Histon asetilasyonu ve deasetilasyonunda, histonlar N-uçlarındaki lizin kalıntılarında asetile ve deasetile olurlar, bu süreç gen düzenlemesi ile ilişkilidir. Tipik olarak bunu "histon asetiltransferaz" ve "histon deasetilaz" etkinliği olan enzimler yapar, ama bu enzimler histon olmayan proteinleri de modifiye edebilir.[1] Transkripsiyon faktörleri, efektör proteinler, moleküler şaperonlar ve hücre iskeleti proteinlerinin asetilasyon / deasetilasyon yoluyla düzenlenmesi, çevrim sonrası değişim yoluyla gerçekleşen önemli mekanizmalardan biridir.[2] Bu bakımdan kinaz ve fosfatazlar tarafından gerçekleştirilen fosforilasyon ve defosforilasyon değişimlerine benzemektedir. Bir proteinin asetilasyon durumu onun etkinliğini belirlemektedir. Bu çevrim sonrası değişim, diğer değişimlerle (fosforilasyon, metilasyon, ubikuitinasyon, sumoylasyon, ve diğerleriyle) etkileşerek hücre sinyalizasyonunun dinamik kontrolüne sağlamaktadır.[3] Tübülin asetilasyon ve deasetilasyon sistemi Chlamydomonas'da iyi anlaşılmıştır. Aksonemin ucunda yer alan bir tübülin asetiltransferaz, bütünleşmiş mikrotübülinde α-tübülin altbirimindeki belli bir lizin kalıntısını asetiller. Mikrotübülin ayrıştıktan sonra bu asetilasyon sitozolda bulunan spesifik bir deasetilaz tarafından çıkartılır. Bu iki enzimin etkinliklerinin sonucu, aksonemal mikrotübüllerdeki α-tübülin'in yarı ömrü uzun olması, sitozolik mikrotübüllerdekinin ise kısa ömürlü olmasıdır. Asetilasyon Tepkimesi Asetilasyon (veya IUPAC adlandırma sistemi ile etanoylasyon), organik bir bileşiğe bir asetil fonksiyonel grubu eklenme tepkimesidir. Deasetilasyon ise asetil grubunun çıkartılmasıdır. Bir diğer deyişle, asetilasyon bir bileşiğe bir asetil grubu eklenmesi, yani bir hidrojen grubu yerine bir asetil grubunun substitusyonudur. Bunun sonucundan bir asetoksi grubu meydana gelir. Bir hidroksit grubundaki hidrojen yerine bir asetil grubunun (CH3CO) gelmesi bir ester tipi olan asetatı meydana getirir. Asetik anhidrit serbest hidroksil grupları ile tepkimek için kullanılan yaygın kullanılan bir asetilasyon reaktifidir. Örneğin aspirin sentezinde kullanılır. Proteinlerin asetilasyonu Hücrelerde asetilasyon hem çevrimle eşzamanlı hem de çevrim sonrası bir değişim olarak meydana gelir. Asetilasyona uğrayan proteinler arasında histonlar, p53, ve tübülin sayılabilir. N-alfa-uç asetilasyonu Proteinlerin N-ucundaki alfa amin grubunun asetilasyonu ökaryotlarda çok yaygın görülen bir modifikasyondur. Maya proteinlerinin %40-50'si ve insan proteinlerinin %80-90'ı bu şekilde değişime uğrar, ve modifikasyonun şekli evrimsel olarak korunmuştur. Bu değişim N-alfa-asetiltransferazlar (NAT'lar) tarafından yapılır. NAT'lar, asetiltransferaz üst ailesi GNAT'ların bir alt ailesidir. GNAT'lar asetil-koenzim A'dan amin grubuna bir asetil grubu aktarırlar. NAT'lar en çok mayada çalışılmışlardır. Bu canlıda üç NAT kompleksi, NatA, B ve C çoğu N-alfa-uç asetilasyonunu gerçekleştirir. Substratlarının dizileri için spesifiteleri vardır. Bu enzimlerin ribozomlarla ilişkili olduğu, ve sentezlenen yeni peptitleri çevrim ile eşzamanlı olarak asetile ettikleri düşünülmektedir. ınsanlarda, insan NatA ve NatB kompleksler tespit edilmiş ve karakterize edilmiştir. NatA kompleksinin altbirimlerinin kanserle ilişkili süreçlerde yer aldığı bulunmuştur: hipoksia tepkisi ve beta katenin yolu gibi. NatA'nın papiler tiroid karsinom ve nöroblastomada aşırı ifadesi gözlemlenmiştir. ınsan NatB kompleksi hücre döngüsü ile ilişkilidir. NatB kompleksinin Nat3 altbirimi bazı kanserlerde yüksek düzeyde ifade edilmektedir. Korunmuş ve yaygın bir modifikasyon olmasına rağmen, N-alfa-uç asetilasyonunun biyolojik rolü bilinmemektedir. Aktin ve tropomiyosin proteinlerinin, düzgün aktin filamanları oluşturmak için NatB asetilasyonuna muhtaç oldukları bulunmuştur. Halen asetilasyonun biyolojik önemini gösteren başka örnekler bilinmemektedir. Lizin asetilasyonu ve deasetilasyonu Histon asetilasyonu ve deasetilasyonunda, histonlar N-uçlarındaki lizin kalıntılarında asetile ve deasetile olurlar, bu süreç gen düzenlemesi ile ilişkilidir. Tipik olarak bunu "histon asetiltransferaz" ve "histon deasetilaz" etkinliği olan enzimler yapar, ama bu enzimler histon olmayan proteinleri de modifiye edebilir. Transkripsiyon faktörleri, efektör proteinler, moleküler şaperonlar ve hücre iskeleti proteinlerinin asetilasyon / deasetilasyon yoluyla düzenlenmesi, çevrim sonrası değişim yoluyla gerçekleşen önemli mekanizmalardan biridir.[2] Bu bakımdan kinaz ve fosfatazlar tarafından gerçekleştirilen fosforilasyon ve defosforilasyon değişimlerine benzemektedir. Bir proteinin asetilasyon durumu onun etkinliğini belirlemektedir. Bu çevrim sonrası değişim, diğer değişimlerle (fosforilasyon, metilasyon, ubikuitinasyon, sumoylasyon, ve diğerleriyle) etkileşerek hücre sinyalizasyonunun dinamik kontrolüne sağlamaktadır. Tübülin asetilasyon ve deasetilasyon sistemi Chlamydomonas'da iyi anlaşılmıştır. Aksonemin ucunda yer alan bir tübülin asetiltransferaz, bütünleşmiş mikrotübülinde α-tübülin altbirimindeki belli bir lizin kalıntısını asetiller. Mikrotübülin ayrıştıktan sonra bu asetilasyon sitozolda bulunan spesifik bir deasetilaz tarafından çıkartılır. Bu iki enzimin etkinliklerinin sonucu, aksonemal mikrotübüllerdeki α-tübülin'in yarı ömrü uzun olması, sitozolik mikrotübüllerdekinin ise kısa ömürlü olmasıdır. siRNA Tasarımı ve Ekspresyon vektör oluşturulması siRNA Nedir? Ökaryotlarda gen ekspresyonu, “RNA interference” olarak adlandırılan RNA’ya bağlı bir mekanizmayla transkripsiyon sırasında veya sonrasında kontrol edilmektedir. “small interference RNA” (siRNA) olarak adlandırılan küçük inhibe edici RNA’lar, çift zincirli RNA’nın (ds RNA) hücresel enzimler ile (dicer) parçalanması sonucunda oluşur. siRNA’lar heterokromatin oluşumu, dış kökenli nükleik asitlerin parçalanması gibi önemli hücresel görev üstlenmektedirler. siRNA’nın gen susturma yeteneğinden yararlanılarak yapılan ekspresyon vektörleri gen fonksiyon analizinde kullanılan güvenli ve kullanışlı bir araçtır. Bu vektörler tipik olarak siRNA’nın yapısına benzeyen küçük hairpin RNA’nın transkripsiyonunu ve ekspresyonunu sağlayan standart bir promotor (genellikle RNA polimeraz III) kullanır. Servisin Tanımı: siRNA tasarımı Kimyasal sentez Ligasyon Klonlama DNA dizi analizi ile çift zincir doğrulama Gliserol stok veya liyofilize klon karışımı şeklinde teslimat

http://www.biyologlar.com/metilasyon-asetilasyon-sirna-hakkinda-dokuman

Endosimbiyoz Kuramı Hakkında Bilgi

Kelimenin kökenine baktığımızda, “endo” iç, içteki, içindeki anlamına; “simbiyoz” ise birlikte yaşam anlamına gelmektedir. Kelime bütünü olarak da, birbirinin içinde beraber yaşama anlamındadır. Bu hipotezin ortaya çıkışı, kloroplast ve mitokondri organellerinin kendi genetik materyallerine sahip oluşlarının bulunması ile olmuştur. “Hücrenin içerisindeki her olay hücrenin kendisi tarafından yönetiliyorsa, bu organellerde bağımsız genetik materyal olmasının nedeni ne olabilir?” sorusundan yola çıkılarak ortaya atılan bu hipoteze göre; Evrim sürecinin erken aşamalarında, aerobik (oksijenle solunum yapan) bir bakteri, ilkel bir hücrenin içine girmiştir. Bu bakteri, konakçı hücre tarafından sindirilmesini engellemiş, bundan sonra da konakçı hücrenin içerisinde ondan bağımsız bir şekilde bölünmeyi ve çoğalmayı sürdürerek, onunla ortak yaşamaya devam etmiştir. Belirli bir zaman içerisinde de, birbirlerinin genetik materyallerine uyum yapmışlar ve günümüzde yaşayan canlılar da bu şekilde evrimleşmiştir. Sentriollerin, bazal cisimciklerin ve omurgasızlarda bulunan “nematosit” isimli yakıcı kapsüllerin de, benzer bir şekilde endosimbiyotik kökenle oluştukları varsayılmaktadır. Ancak bu görüş, daha az desteklenmektedir. “Endo” iç, içteki, içindeki; “simbiyoz” birlikte yaşam; "Endosimbiyoz" da birbirinin içinde beraber yaşama anlamında kullanılmaktadır.Bu kuram kloroplast ve mitokondrinin kendi genetik materyallerine sahip oluşlarının bulunması ile önerilmiştir. “Hücrenin içerisindeki her olay hücrenin kendisi tarafından yönetiliyorsa, bu organellerde bağımsız genetik materyal olmasının nedeni ne olabilir?” sorusundan yola çıkılarak ortaya atılan bu kurama göre; ilkel bir hücrenin içine yaklaşık iki milyar yıl önce bugün mitokondri olarak tanımlanan fakat geçmişte oksijen fikse eden bir bakterinin girdiği önerilmiştir. “Endo” iç, içteki, içindeki; “simbiyoz” birlikte yaşam; "Endosimbiyoz" da birbirinin içinde beraber yaşama anlamında kullanılmaktadır. Bu kuram kloroplast ve mitokondrinin kendi genetik materyallerine sahip oluşlarının bulunması ile önerilmiştir. “Hücrenin içerisindeki her olay hücrenin kendisi tarafından yönetiliyorsa, bu organellerde bağımsız genetik materyal olmasının nedeni ne olabilir?” sorusundan yola çıkılarak ortaya atılan bu kurama göre; ilkel bir hücrenin içine yaklaşık iki milyar yıl önce bugün mitokondri olarak tanımlanan fakat geçmişte oksijen fikse eden bir bakterinin girdiği önerilmiştir. Bakterinin bu tür bir endosimbiyotik ilişkiye girmesinin nedeni, bakterinin ilkel ökaryotun hücre içini korumalı bir çevre ve besin maddesini devamlı sağlayabileceği bir ortam olarak kabul etmesi olabilir. Bu bakteri, konak hücre tarafından sindirilmemiş, konak hücrenin içerisinde ondan bağımsız bir şekilde bölünmeyi ve çoğalmayı sürdürmüş, onunla ortak yaşamaya devam etmiştir. Belirli bir zaman sonra da birbirlerinin genetik materyallerine uyum sağlamışlar ve günümüz kompleks canlıların evrimleştiği atası haline gelmiştir. Endosimbiyoz olayı ile bağlantılı olarak yapılan moleküler dizi analizleri mitokondrinin Agrobacterium, Rhizobium, riketsia türlerine dahil bir bakteriden türevlendiklerini göstermiştir. Bu bakterilerin günümüzde de ökaryotik hücre içinde yaşabilme özelliklerinin olması bu postulatı destekler niteliktedir Benzer şekilde fotosentetik bir bakteri olarak yaşayan kloroplastın da endosimbiyotik yaşamı seçerek ilkel hücrenin içine girdiği belirlenmiştir (mitokondri örneğinde olduğu gibi yapılan moleküler dizi analizleri, kloroplast ile modern siyanobakterilerin de ortak bir atadan evrimleştiklerini göstermiştir). Bu organellerin bakteri kökenli olduğuna ilişkin olarak: 1- Mitokondri ve kloroplastın prokaryotlardakine benzer (70S) ribozomlar içermelerini (Ökaryotlarda 80S), 2- Bu organellerin prokaryotlardakine benzer küçük dairesel bir DNA molekülü (plazmidler) içermelerini (Ökaryotlarda doğrusal, heliks yapılı DNA), DNA’yı saran “histon” proteinlerinin prokaryotlardaki gibi bulunmamasını (Ökaryot çekirdek DNAsında var), 3- Organellerin rRNA moleküllerinin baz dizileri ile prokaryotlarınki arasında birçok benzerliklerin bulunmasını, 4- İki organelde iki ya da daha fazla membrana sahiptir. En içte bulunan zar kompozisyonları hücredeki diğer zar yapılarıyla karşılaştırıldığında farklılık, prokaryot hücre zarıyla ise benzerlik göstermesini, 5- Mitokondri ve kloroplastlar prokaryotlardaki gibi “binary fission”a benzeyen bir süreçle bölünmelerini gerçekleştirmelerini (Ökaryotlarda mitoz), 6- Tilakoid, klorofil gibi iç yapıların siyanobakterilerin yapısına benzerliğini, 7- Transkripsiyonlarda başlangıç amino asitinin ökaryotlardaki gibi Metionin değil, prokaryotlardaki gibi Metioninin modifiye hali olan fMet aminoasiti olmasını, 8- Prokaryotlar gibi 1-10 mikron arasında boyuta sahip olmalarını gösterebiliriz (Ökaryotlar 50-500 mikron arası).   ARKELER 1970'lerde yapılan çalışmalarda arkeler farklı bir yaşam biçimine sahip canlılar olarak kabul edilmişti. 1990'larda yapılan çalışmalarla sistematik üzerine çalışan bilim insanları bu canlıları bakterilerden ayırmayı önermişlerdir. Bu ayrımı arkelerin hücresel, metabolik ve filogenetik özellikleri ile gen yapılarına bakarak yapmışlardır. Günümüzde arkeler ile ilgili olarak yapılan çalışmaların çoğu bu canlıların sistematik özellikleri ile ilgili değil, ekolojik özellikleri ile ilgilidir. Prokaryot hücreli canlılar olan arkeler yaşadıkları zorlayıcı şartlar nedeniyle ilgi odağı olmuştur. Arkeler, kaynayan jeotermal kaynaklardan, yanardağ bacalarının etrafına, derin deniz termal çukurlarından, tuz göllerine, yüksek asit ve yüksek bazik özelliğe sahip sular ve topraklara kadar son derece zorlayıcı şartlarda (aşırı tuzluluk, yüksek sıcaklık, düşük pH vb.) yaşayabilen canlılardır. Yakın zamana kadar arkelerin sadece diğer canlıların bulunmadığı şartlarda yaşayabildikleri düşünülmesine rağmen günümüzde ılımlı koşullarda (ortalama tuzluluk, sıcaklık ve pH vb.) başka gruplar ile birlikte de yaşayabildikleri saptanmıştır. Zorlayıcı şartlara uyum sağlamış bu canlıları yaşadıkları çevresel koşullara bağlı olarak dört grupta inceleyebiliriz. Metanojenik arkeler (metanojenler): CO2'i hidrojen ile birleştirip metan (CH4) gazı oluşturarak enerji elde ederler. Zorunlu anaerob olan bu gruba oksijen zehir etkisi yapar. Bataklıklarda, kirli sularda, çiftlik gübresinde, çöplerde ve otçul canlıların sindirim sistemlerinde bol miktarda bulunur. Buralarda çürümekte olan artık maddelerde beslenirler. Bazıları karbon dioksit ve hidrojen kemosentez yoluyla besin üretir. Metanojenlerin bazı türleri otçul canlıların sindirim sisteminde yaşarlar ve selülozun parçalanmasında etkilidirler. Bazı türlerinin volkanik bölgelerde 110 derecede yaşadıkları görülmüş ve 84 derecenin altında yaşayamadıkları tespit edilmiştir. Aşırı tuzcullar (halofiller): Bu grupta yer alan arkebakteriler, çok tuzlu ortamda yaşayabilirler. Tuz gölü ve Kızıldeniz gibi tuzlu yerlerde yaşar. Tuzluluk derecesi %36 olan ortamlarda rahatça yaşadıkları tespit edilmiştir. Bazı türler gelişebilmek için deniz suyundan on kat fazla tuz oranına ihtiyaç duyar. Klorofilleri bulunduğu için fotosentez yaparlar. Aşırı termofiller: Sıcak ortamlarda yaşar. Bu canlılar için en uygun sıcaklıklar 65-85 °C arasında değişmekle birlikte bazı türler 105 °C ve daha yüksek sıcaklıklardaki yanardağ bacalarının etrafında ve derin deniz termal çukurlarında da gelişme gösterebilir. Soğuk seven (psikrofilik arke): Bu grubun üyelerinin %80'inden fazlası sıcaklığı 5 °C'un altındaki alanlarda yaşar. Soğuk seven arke türleri neredeyse suyun donma noktasındaki zorlayıcı yaşam şartlarına direnç gösterir. Bu şartlarda yaşayabilmek için enzim aktivitesini, hücre zarı akışkanlığını, protein yapılarını, besin maddelerinin ve artık ürünlerin hücreye giriş çıkışını değiştirebilir. Soğuk seven arkelerin sahip oldukları bu özellikler sayesinde biyoteknolojik çalışmalardaki yerleri her geçen gün artmaktadır. Arkelerin Gram boyanmaları, şekilleri, solunum ve beslenmeleri gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri bakterilere benzer. Arkeler yukarıdaki gruplamanın dışında bu özellikleriyle de gruplandırılabilir. Biyolojik ve ekonomik özellikleri açısından bakıldığında arkeler, özellikle ılıman şartlarda yaşayan bakterilerin yaşayamadığı koşullarda yaşayabilirler ve bozulmadan kalabilen dirençli enzimlere sahiptir. Bu enzimler, endüstride pek çok tepkimenin gerçekleşmesinde, atık metallerin zehirli özelliklerinin azaltılmasında, kalitesi düşük metal cevherlerinin biyolojik yollarla kullanılabilir hale getirilmesinde vb. kullanılmaktadır. Ayrıca metallerin bulaşması ile kirlenmiş suların yeniden kullanılabilir hale gelmesinde ve boya endüstrisinin anaerobik arıtma tanklarında bulunan atık suyun yeniden temizlenmesinde de arkelerden yararlanılmaya başlanmıştır. Çiftliklerde çöpler ve hayvan gübresi üzerinde gelişebilen metanojen arkeler ise biyogaz olarak adlandırdığımız metan gazını oluşturur. Ayrıca otçul canlıların bağırsaklarında selüloz sindiriminde etkilidir.      

http://www.biyologlar.com/endosimbiyoz-kurami-hakkinda-bilgi

ASİDİK - BAZİK VE NÖTRAL BOYALAR

Asidik ve bazik boyalar, solusyon hazırlandığında iyonize olurlar.Tipik bir bazik boya, katyonik veya pozitif yüklü boya iyonları ve negatif yüklü, renksiz klorid iyonları oluştururlar. Halbuki asidik bir boya anyonik veya negatif yüklü renkli boya iyonları ve pozitif yüklü renksiz sodyum iyonları oluştururlar. Boyalara uygulanan bu ''asidik'' ve ''bazik'' terimleri pH ile ilgili değildir ve bazik boya için katyonik boya; asidik boya içinse anyonik boya terimlerini kullanmak daha iyi olacaktır. Uygulamada, katyonik bazik boyalar reaksiyonda klorid köklerinden dolayı kısmen asit olarak bulunurlar. Asit boyalar ise sodyum tuzlarıdır ve kısmen alkali olabilirler. Bazik fuksin , renkli rosanilin temele ve renksiz asidik Cl köküne sahip bir bazik boyadır (Şekil a).Boya molekülünün asidik kısmı renkli olan, temeli ise renksiz ve genellikle sodyum olan boya ise asidofilik ' tir. Asit fuksin; rosananilin bir asidik sulfonat türevinin sodyum tuzudur. a-Bazik fuksin b-Asit fuksin Nötral bir boya; bir asidik ve bir bazik boyanın etkileşimi ile olur. Hem katyon hem de anyon chromophorik gruplar içerirler ve boya molekülünün her iki kısmında renkli bir boya vardır. Büyük moleküllerin kombinasyonundan dolayı, nötral boya solusyonları sıklıkla kolloidaldir. Nötral boyalar alkolde çözünürler, suda ise nadiren çözünürler. Halbuki asidik ve bazik boyalar genellikle her ikisinde de çözünürler. Nötral boyalara en iyi bilinen örnek Romanowsky boyalarıdır ve polychrom metilen blue ve eozinin etkileşimi ile şekillenirler; bu boyalar kan boyaması için çok kullanılırlar. Metilen mavisinin metilen azure oksidasyonu boyaya özel seçicilik özelliğini vermektedir. Bu oksidasyon hematoksilen gibi diğer boyaların olgunlaşmasına analogtur. Amfoterik bir boyama; belli bir pH'nın altında (izo-elektrik nokta) katyonik; bu pH'nın üstünde anyonik olan bir boyadan yapılır. Carminik asit izo-elektrik noktası pH-4.5' de olan bir amfoterik boyadır. Bazik boyalar; nukleuslar gibi asidik doku kompenentlerini renklendirirler. Asidik boyalar ise sitoplazma gibi bazik yapılarla birleşirler. Nötral boyalar ise hücredeki asidofilik ve bazofilik elementlere ilgi duyarlar ve bazı doku kompenentleri aynı zamanda üçlü boyama etkisi veren bileşik nötral boya ile reaksiyona girerler. RENKSİZ LEUCOBAZLAR Bazı boyalar kolaylıkla indirgenebilirler ve eğer bu süreçte kromofor haraplanırsa, boya rengini kaybeder. Böylesi leuco-boyalar (örnek: leuco-metilen blue), vital bir boya yönteminde oksidasyonla tekrar renklenirler. Buna karşılık eğer oksijen gerilimi düşerse metilen mavisi ile vital olarak boyanan hücre yapıları renksiz hale (leucobaza döner) gelir ve oksijene maruz bırakarak tekrar renklenebilir. Oksitleme ajanı için bir test olarak kullanılmadığından Schiff reaktifi ( bir leuco-fuksin) gerçek bir leucobaz değildir. Halbuki kromoforun tekrar yapımı ile renkli hale geldiğinden leucobazlara benzemektedir. METAKROMATİK BOYANMA Bazı doku kompenentleri boyalarla birleştiklerinde boyanın orijinal renginden ve dokunun diğer bölümünde oluşan renkten farklı bir renk oluştururlar. Bu olay metakromazi olarak adlandırılır. Bu şekilde hareket eden boyalar ise metakromatik olarak adlandırılmaktadır. Metakromatik boyanın rengini değiştirebilen madde ise 'Kromotrop'' olarak bilinir. Ortokromatik terimi ise metakromazi göstermeyen doku veya metakromatik olmayan bir boya için kullanılabilir. Metakromatik boyaların birden fazla absorbsiyon spektrumu vardır ve bunlar ortokromatik ve metakromatik doku-boya bileşikleri arasında göze çarpan kontrastı vermek için yeteri kadar farklı olmalıdır. En önemli metakromatik doku kompenentleri kıkırdak, bağ dokusu, epitelyal musin, mast ve bazofil hücre granülleri ve amyloid' tir. Metakromatik olan boyalar esas olarak toluidin blue, thionin gibi thiazinlerdir (Şekil ). Metil viyole de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu boyalarda kullanılan renk kontrastı mavi-kırmızıdır. Ortokromatik doku ile Toluidin blue nun absorbsiyon spektrumu yaklaşık 630 nm de maksimumdur ve ortaya çıkan renk mavidir; metakromatik madde ile ise maksimum absorbsiyon 480-540 nm dir ve renk kırmızıdır. Gamma metakromazi olarak bilinen kırmızı boyanmaya ek olarak, Toluidin blue dokuları menekşe veya mor renge boyar ve beta metakromazi olarak bilinir. Alfa................. mavi; negatif Beta................. menekşe veya mor; kısmen pozitif Gamma ...........kırmızı ; kuvvetli pozitif Metakromazinin ortaya çıkması için, dokunun yüzeyinde serbest elektronegatif gruplar (genellikle sülfat veya karboksil ) bulunmalıdır. Bu gruplar bol sülfatlı asidik polisakkaritlerde mevcuttur. Asidik grupların sayısında bir düşüş veya protein bağlanması ile bunların kaybı metakromazide düşüşe yol açar. Metakromazinin ilginç bir özelliği ise, alkolün, boyanın polimerize (metakromatik) şeklini, monomerik (ortokromatik) forma dönüştürmesidir. Eğer kesit, boyamadan sonra alkolle dehidre edilirse metakromazi genelikle kaybolur. Hughesdon tekniğinde metakromazi kaybolmaz. Su, metakromatik boyaların büyük bölümü için gereklidir. FLORESANS BOYAMA Fluorochromlar, asidik veya bazik boyalar olarak hareket eden kromoforlu ve auxokromlu quinonoid boyalardır. Bu boyalar dokularla birleştiklerinde ultraviyole ışığı, görünen ışığa çevirme kapasitesine sahiptirler. Ultraviyole ışığın kullanımı ile fluorokromla birleşmiş dokuları tanıyabilirken; dokuları gün ışığında oluşan renkle tanıyamayız. Flurokromlar, floresans olmayan boyalardan daha spesifik değildirler ancak çok hassastırlar. Floresans, bazımaddelerin belirli bir dalga boyunda aydınlatıldığında farklı ve daha uzun ışınları yayma özelliğidir. Floresans teknikler çok kullanılır. Flurokrom boya yöntemleri ise doku bileşenlerinin, bakterilerin, fungusların , ağır metallerin gösteriminde, eksfolyatif sitolojide malign hücrelerin tanınmasında rutin olarak kullanılmaktadır. Floresans mikroskopi, dokulardaki ve serumlardaki antijen ve antikorların gösteriminde kullanılan immüno floresan tekniklerin temelini oluşturmaktadır.İki tip floresan vardır: 1-Primer Floresans (doğal-otofloresans): Vitamin A, riboflavin, porfirin, kloroplast gibi biyolojik materyelin kendi özelliğidir. Dokular, genel mavi floresansa sahip olabilirler ve bu elastik fibrillerde kuvvetlidir. Civa, demir ve iodine gibi bazı maddeler doğal floresansı ortadan kaldırır. 2-Sekonder Floresans (yapay-indüklenmiş): Doğal floresans olmayan maddelerin acridin orange, auramine, thioflavine-T vb bir flurokrom boya ile etkileşimden sonra ortaya çıkar. Yapay floresanla malign hücreler, acridine orange ile birleştiğinde çok hızlı gösterilebilir. Floresan mikroskopi tekniklerinde indüklenerek oluşturulan yapay floresansın birçok avantajı vardır. Çok az bir floresans materyel görülebilir floresans üretir. Çok düşük konsantrasyondaki doku bileşenlerinin çok az floresan boya ile gösterilebilir. Floresan boyalar toksik etki yaratmaksızın canlı hücrelere de verilebilir. Yöntem çok hassastır ve iyi kontrast verir. Yapay floresans da ağır metallerle haraplanır. Bazı tekniklerle başarılı sonuçlar için tamponlanmış flurokrom boya solusyonları gereklidir.

http://www.biyologlar.com/asidik-bazik-ve-notral-boyalar

Floresans boyalar ve Floresans Boyama

Floresan mikroskopide, preparatlara kısa dalgalı ışıkla ışın uygulamsı yapılır ve belli yapılar veya boyalar nedeniyle yayılan uzun dalgalı ışık (floresan) gözlemlenir. Bu amaçla uzun dalgalı ultraviyole ( UV ) ışık ya da mavi viyole ışık kullanılır. Başlangıçta, numunelerin yayaldığı doğal floresans analiz edilmiş; daha sonra, floresans olmayan preparatlar az miktarda floresans boya ile işaretlenip mikroskop altında analiz edilir. FLORESANS BOYAMA Fluorochromlar, asidik veya bazik boyalar olarak hareket eden kromoforlu ve auxokromlu quinonoid boyalardır. Bu boyalar dokularla birleştiklerinde ultraviyole ışığı, görünen ışığa çevirme kapasitesine sahiptirler. Ultraviyole ışığın kullanımı ile fluorokromla birleşmiş dokuları tanıyabilirken; dokuları gün ışığında oluşan renkle tanıyamayız. Flurokromlar, floresans olmayan boyalardan daha spesifik değildirler ancak çok hassastırlar. Floresans, bazımaddelerin belirli bir dalga boyunda aydınlatıldığında farklı ve daha uzun ışınları yayma özelliğidir. Floresans teknikler çok kullanılır. Flurokrom boya yöntemleri ise doku bileşenlerinin, bakterilerin, fungusların , ağır metallerin gösteriminde, eksfolyatif sitolojide malign hücrelerin tanınmasında rutin olarak kullanılmaktadır. Floresans mikroskopi, dokulardaki ve serumlardaki antijen ve antikorların gösteriminde kullanılan immüno floresan tekniklerin temelini oluşturmaktadır.İki tip floresan vardır: 1-Primer Floresans (doğal-otofloresans): Vitamin A, riboflavin, porfirin, kloroplast gibi biyolojik materyelin kendi özelliğidir. Dokular, genel mavi floresansa sahip olabilirler ve bu elastik fibrillerde kuvvetlidir. Civa, demir ve iodine gibi bazı maddeler doğal floresansı ortadan kaldırır. 2-Sekonder Floresans (yapay-indüklenmiş): Doğal floresans olmayan maddelerin acridin orange, auramine, thioflavine-T vb bir flurokrom boya ile etkileşimden sonra ortaya çıkar. Yapay floresanla malign hücreler, acridine orange ile birleştiğinde çok hızlı gösterilebilir. Floresan mikroskopi tekniklerinde indüklenerek oluşturulan yapay floresansın birçok avantajı vardır. Çok az bir floresans materyel görülebilir floresans üretir. Çok düşük konsantrasyondaki doku bileşenlerinin çok az floresan boya ile gösterilebilir. Floresan boyalar toksik etki yaratmaksızın canlı hücrelere de verilebilir. Yöntem çok hassastır ve iyi kontrast verir. Yapay floresans da ağır metallerle haraplanır. Bazı tekniklerle başarılı sonuçlar için tamponlanmış flurokrom boya solusyonları gereklidir. BAZI FLORESANS BOYALAR Akridin orange Certistain Kalzein Rhodamine B Pararosanilin Certistain Fluorescein-5-isothiocyanate (FITC) Auramine O Asit fuksin Certistain Pyronine G Certistain 4',6-Diamidino-2-phenylindole dihydrochloride ( DAPI ) Pararosaniline (chloride) Pyronine G Acridine orange zinc chloride double salt Hoechst boyası  Hoechst boyaları floresans mikroskopisinde ve akış sitometresinde DNA'yı işaretlemek için kullanılan floresan boyalardandır. Bu boyalar DNA'yı işaretlediği için, ayrıca mitokondrileri boyamakta da kullanılır. bis-benzimid türü olan bu boyalardan iki tanesi yaygın olarak kullanılır: Hoechst 33258 ve Hoechst 33342. Her iki boya da morötesi ışık ile 350 nm civarında uyarılır, her ikisi de 461 nm yayım maksimumunda mavi/siyan renkte floresan ışık yayarlar. Hoechst boyaları canlı veya fikse edilmiş hücrelerde kullanılabilirler, çoğu zaman bir diğer nükleik asit boyası olan DAPI (4',6-diamidino-2-fenilindol) yerine kullanılırlar. Aralarındaki en önemli fark, Hoechst 33342'deki ek etil grubunun onu daha lipofilik yapması ve dolayısıyla hücre zarı ile etkileşmesini daha muhtemel kılmasıdır. Bazı uygulamalarda Hoechst 33258 belirgin derecede daha az zar geçicidir. Bu boyalar ile, standart bir floresan yayım - miktar eğrisine bakılarak, bir numunedeki DNA miktarı tespit edilebilir. Hoechst boyaları DNA'ya bağlandığı için hücre bölünmesi sırasında DNA ikileşmesini bozabililer. Dolayısıyla potansiyel olarak mutajenik ve kanserojeniktirler. Kullanım ve atımlarında gerekli tedbirler alınmalıdır. Hoechst boyaları insan ve diğer hayvanlarda sperm ayrımı için de kullanılırlar. AURAMİNE – RHODAMİNE FLORESAN BOYAMA Direkt mikroskopi teknikleri konusunun giriflinde verilen genel bilgiler ve yayma preparatın hazırlanması aflamaları hem karbol fuksin boyama hem florokrom boyama yöntemlerinde aynıdır. Rutinde tanı amaçlı en sık karbol fuksinli (Erlich Ziehl Neelsen- EZN , Kinyon) boyama kullanılmakla birlikte, daha duyarlı ve hazırlanan preparatın daha hızlı taranmasını sağlayan florokrom boyalar da kullanılabilir. Bu boyama yöntemlerinde, daha küçük bir büyütme ile daha geniş bir alan taranabilir ve preparatın taranması için gereken zaman azalır. Bu nedenle özellikle zaman problemi olan ve fazla sayıda hasta örneğinin işlemlendiği laboratuvarlarda, florokrom boyama yöntemleri hem tanı için hemde antitüberküloz tedavi alan hastaların izleminde tercih edilebilir. Florokrom boyamada ana ilke fenollü fuksin yerine floresan boyaların kullanılmasıdır. Floresan boyalar, mikobakterilerin lipitten zengin hücre duvarına bağlanarak, görünür hale gelmesini sağlar. Ancak boyaların hazırlanması, amaçlanan hedef (doku, mikroorganizma, antijen antikor kompleksi vs.) ve boyama ifllemi sırasında ısı-süre değiflikliklerinin uygulanması gibi, bazı kriterlere göre, farklı floresan boyama yöntemleri uygulanabilir. Bu yöntemler arasında Auramin-Fenol boyama yöntemi, Glikerson ve Kanner’in floresanlı boyama yöntemi, Auramine-Rhodamine boyama yöntemi, Truant’ın modifiye Auramine-Rhodamine boyama yöntemi sayılabilir. Kullanılan auramin’in karsinojen olduğu unutulmamalı, özellikle direkt temas-hava yolu izolasyon önlemleri alınmalıdır. AURAMİN-RHODAMİNE BOYAMA İŞLEM BASAMAKLARI A. Örneklerin Hazırlanması : Karbol Fuksin boyama yönteminde anlatıldı.B- Kimyasal Maddelerin Hazırlanması1.Auramine - Rhodamine Floresan Bayanın Hazırlanılması2.Asit Alkol HazırlanmasıEtil alkol (% 70’lik) 99.5 ml Konsantre HCl 0.5 ml 3.Karflıt Boya Çözeltisi HazırlanmasıPotasyum permanganat (KMnO4) 0.5 gr Distile su 100 ml C- Kalite Kontrol Her boyama için mutlak pozitif ve negatif kontroller hazırlanmalıdır. Pozitif kontrol hazırlanması: Middleebrook 7H9 sıvı besiyeri içinde mikobakteri (mümkünse standart M tuberculosis H37Rv) süspansiyonu hazırlanır.Bu süspansiyondan lam üzerine bir damla konularak ya ısıtıcı blokta ya da havada kurutulup, tespit edilir. Negatif kontrol hazırlanması: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa ile sıvı besiyerinde hazırlanan süspansiyondan bir damla lam üzerine konularak ya ısıtıcı blokta ya da havada kurutulup, tespit edilir. D- İşllemin Uygulanması • Oda ısısında saklanan boyalar kullanılmadan öncemutlaka iyice çalkalanmalıdır.• Hazırlanan lamlar alevde fiske edilir. (Resim 1)• Hazırlanan lamların üzerine AR boyası dökülür ve 15-20 dakika oda ısısında beklenir. Boya lamın üzerini tamamen kaplamalı ve eksilmemelidir (Resim 2,3).• Distile su ile yıkanır. Klorsuz su kullanılmalıdır, çünkü klor floresanı azaltır (Resim 4).• Yıkama sonrası % 0,5 asit alkol dökülerek 2–3 dakika beklenir. Yeterli dekolarizasyon iflleminde çıplak gözle boya görülmez(Resim 5–7).• Yıkama ifllemi tekrarlanır (Resim 8).• Zemin boyası olarak hazırlanmıfl KMnO4 ile 2 dakika boyanır. Süre uzatılırsa floresan azalabilir (Resim 9).• Yıkanır ve havada kurutulur (Resim 10).• Pozitif bir yaymada mikobakteriler, karanlık bir zeminde sarı-turuncu parlak, ince, kıvrık içi tanecikli floresan veren bakteriler olarak görülür (Resim 11)• Her örne¤in boyanması sırasında, mutlaka pozitif ve negatif kontrol kullanılmalıdır.• Boyanan preparatlar en kısa sürede 25x ya da 40x büyütme ile floresan mikroskobunda incelenmelidir. Basil morfolojisi x1,000 ya da x450 büyütme ile kontrol edilmelidir.• Gerekirse pozitif de¤erlendirilen preparatlar, EZN ya da Kinyon boya ile boyanabilir. E. SONUÇLARIN BİLDİRİMİ:Negatif: Floresan görülmeyen tüm yaymalar “ Aside dirençli basil görülmedi ‘’ fleklinde raporlanır. Pozitif: Karanlık bir zeminde sarı-turuncu parlak, ince, kıvrık içi tanecikli floresan veren bakteriler olarak görülür “Aside dirençli basil görüldü’’ fleklinde rapor edilir. Boyanma yöntemi belirtilir ve yaymada gözlenen aside dirençli basilin miktarı hakkında bilgi verilir. Basilin miktarı hakkındaki değerlendirmede karbol fuksin boyama yönteminde kullanılan tablo rehber olarak kullanır. KAYNAKLAR 1. Weitzman I. Mycobacteriology and Antimycobacterial Susceptibility Testing. Isenberg HD. Clinical Microbiology Procedures Handbook ASM Press, Washington DC, 2004; 7.2.1- 7.3.1. 2. Bilgehan H. Klinik Mikrobiyolojik Tan›. ‹kinci bas›m Bar›fl yay›nlar›. ‹zmir 1995 : 83-84. 3. Koneman EW, Allen SD, Janda WM, Schreckenberger PC, Winn WC. Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology. Fifth edition Lippincott, Philadelphia.1997: 903 – 905. 4. Uzun M. Tüberküloz tan›s›nda Ehrl›ch-Ziehl-Neelsen, Fluorokrom boyama yöntemleri ile BACTEC ve Löwenstein-jensen Kültür yöntemlerinin sonuçlar›n›n de¤er lendir ilmesi Doktora tezi . ‹stanbul T›p Fakültesi . 1994. 5. Baron JB, Peterson LR,Finegold SM. Bailey Scott’s Diagnostic Microbiology 9th edition. Mosby-Year Book, St Louis, Missouri. 1995:605-608. 6. Nolte FS, Metchock B. Mycobacterium. In: Murray PR, Baron EJ,Pfaller MA, Tenover FC, Yolken RH eds. Manuel of Clinical Microbiology 6th ed. Washington. ASM Press. 1995: 400-38. 7. http: / /www2.provlab.ab. ca/bugs/mycob/afb_stain/ znstain.htm

http://www.biyologlar.com/floresans-boyalar-ve-floresans-boyama

Deniz ürünlerindeki ağır metaller ve insan sağlığına etkisi

AĞIR METALLERİN SUDAKİ TOKSİK ETKİLERİ     Elementlerin Fonksiyonları Kültür suyunun iyonik yapısı su hayvanlarının metabolizma prosesleri üzerinde hayati bir rol oynar.Elementlerin elektrokimyasal, katalitik Ve yapısal olmak üzere üç fonksiyonu vardır. Elementler,metabolik enerji kaynağı olarak kullanıldıklarında, elektrokimyasal olarak rol oynarlar. Bütün temelelementler enzim aktivatörleri olarak davranırlar ve biyokimyasal reaksiyonları ayarlamaya yardımederler, işte o zaman katalitik olarak rol oynarlar. Protein ve aminoasitler gibi maddelerin sentezindepek çok element gereklidir. Bu ise elementlerin yapısal fonksiyonudur ve element son ürününvazgeçilmez bileşenidir.Bilinen elementlerin çoğu tabii sularda bulunurlar. Pek çoğunun ölçülebilir etkileri yoktur vemuhtemelen çok önemli değildirler. Verilen bir X elementinin sudaki canlılar için önemi şu faktörlere bağlıdır:  a) Eğer X elementi yoksa organizma büyüyemez ya da hayat çevrimi-ni tamamlayamaz. b ) Başka bir element X in yerini alamaz , c) X organizmanın metabolik fonksiyonlarını direkt olarak etkiler  Elementler hayvanlara iki mekanizma ile girer: basit difüzyon ve aktif olarak alma.Difüzyon olayında bir iyon sudaki yüksek konsantrasyonlu bölgeden hareket ederek daha seyreltikolan hücre sıvısına geçer.Aktif olarak alınmada ise, organizmada bir elementin konsantrasyonu düşünce o element sudanseçimli olarak ekstrakte edilir. Bu olay, temperatüre sıkı sıkıya bağlıdır ve 10 °C lik bir sıcaklık artışıabsorpsiyonu %100 azaltır. Aktif olarak alma, mevcut oksijene de bağlıdır. Solunma engellendiğindeortadan iyonlar aktif olarak alınır.  Elementlerin Toksik Etkileri  Pek azı dışında, saf tuz çözeltileri su hayvanları için toksikür. Deniz suyundaki elementler, ancakiyonlar arası rekabetin tek bir iyonun zehirli etkisini ortadan kaldırdığı dengeli kombinasyonlardabesleyici ve hayatı devam ettirici özelliktedirler. Çok değerli iyonlar iki veya tek değerli iyonlardandaha kolay alınırlar. Bu hem katyon hem de anyonlar için gerçektir.Bir hücre içindeki adsorpsiyon rekabeti aynı özellikteki iyonlar arasında görülür.Örneğin gerçek bir rekabet K ve Rb, Ca2 ve Sr 2 gibi iyonlarda görülür. Bu gibi durumlardaortamdaki bir iyonun fazlalığı diğer iyonun alınmasını azaltır.  Ağır Metallerin Toksik Etkileri  Pb, Hg, Cu, Zn gibi ağır metaller suda çok az miktarlarda bulunurlar. Bunların hepsi su hayvanlarıiçin toksiktir. Çoğu 1 ppm sınırında öldürücüdür.Çinko normal miktarlarda bazı enzimatik fonksiyonlar için gereklidir ve birçok proteinlerde yapıelementi olarak bulunur. Bakır bazı enzimlerde bulunur ve pek çok omurgasızın kan proteinindesolunum pigmenti halinde mevcuttur.Çinko ve bakır özellikle deniz balıklarındaki protozonlardan meydana gelen hastalıkların tedavisindekullanılır. Burada metalin toksik etkileri bir süre sonra CaCO3 ile çökelmeyle giderilir. Çinko ve bakır balıklarda aşırı salgılanmaya neden olur ve balıklara zararlı olan bazı organizmaları öldürürler.Kelatlaşma bakırın balıklara karşı zehirliliğini azaltır. Örneğin sitrik asitle kelatlaşan CuS04 daha aztoksiktir. pH = 6-8.5 arasında kelatlaş-ma bakırın %90 ının suda çözülmüş kalmasını sağlar.Kelatlaşmış bakır, bakırın uzun süre çözülmüş miktarlarda kalması istendiğinde denizde uygulanır.Fakat birçok bakteriler, hastalıktan koruyucu düzeylerde bakıra direnç gösterdiklerinden organikkelatları tedricen bozundururlar. Böylece Cu+2 iyonları karbonat iyonlarıyla birleşerek çöker.Balıklarda görülen ağır metal zehirlenmelerinde bakır, solungaç yüzeylerinde çözünmeyenorganometalik bileşikler oluşturur. Başka bir görüşe göre solungaçlar içindeki proteinler kimyasalbozunmaya uğrar. Ayrıca bakırın, deniz balıklarının kan ve dokularında toplandığı gözlenmiştir.Pb(NO3)2, ZnSO4ve HgCl2 çözeltilerine konmuş bazı tatlı su balıklarında soluma hızının arttığıgörülmüştür. Bu esnada oksijen harcama hızında düşme olur. Artan soluma hızı bakırla muameleedilmiş sulardaki balıklarda gözlenir.Ağır metaller solungaç üzerine çökerler ve salgıyı pıhtılaştırırlar. Böylece Oksijen alınma zorlaşır.  Metal Zehirlenmesine Etki Eden Faktörler  Ağır metallerin toksisitesi pH, çözünmüş oksijen, temperatür, balığın büyüklüğüne oranla çözeltininhacmi, çözeltinin yenilenme frekansı, çözeltideki diğer maddeler ve sinerjetik etki gibi faktörlerebağlıdır.  Ağır Metallerin İnsan Sağlığına Etkileri  Ağır Metallerin İnsan Vücuduna Zararları - Metallerin İnsan Vücuduna Katkıları Nelerdir - Ağır Metallerin İnsan Vücuduna Etkileri Nelerdir KURSUN AGIRMETALİNİN Sağlık Üzerine Etkileri: Kurşun, organizmaya genel olarak hava yoluyla (solunarak), daha az olarak de sindirim yoluyla (su ve gıdalar aracılığıyla) alınır. Cilt yoluyla emilim sınırlıdır. Solunum yoluyla alınan kurşun akciğerlerden, sindirim yoluyla alınan kurşun mide sıvısında çözülerek ve mideden emilerek, cilt yoluyla emilen kurşun ise ciltaltı damarlar aracılığıyla kana karışır. Kurşun, kan aracılığıyla karaciğer, böbrekler, akciğer, beyin, dalak, kalp ve kaslara ulaşır. Esas yerleşim yeri kemikler ve dişlerdir. Yetişkinlerde organizmadaki kurşunun yaklaşık % 94’ü diş ve kemiklerde bulunur. Kan aracılığıyla organizmada dolaşan kurşun, idrar, dışkı ve terlemeyle organizma dışına atılmaya çalışılır. Kurşunun organizmadaki hedefi öncelikle sinir sistemidir. Kurşun etkilenimi sonucu;- Parmaklar, el ve ayak bileklerinde güçsüzlük oluşur,- Kan yapım sürecinin bozulması sonucu anemi (kansızlık) gelişir,- Kan basıncında yükselme (hipertansiyon) oluşabilir,- Hafıza kaybı ve konsantrasyon problemleri yaşanabilir,- Yüksek düzeyde etkilenmede beyin ve böbrekler zarar görebilir,- Yüksek düzeyde etkilenmede erkeklerde sperm yapımı zarar görebilir,- Dişetlerinde çizgilenme (Burton çizgisi) görülebilir,- Gebelerde bebeğin beyin gelişimine zarar verebilir. Ani (akut) zehirlenme: Kısa sürede yoğun kurşun etkilenimi sonucu ortaya çıkar. Salgılarda artış ve kusma, şiddetli karın ağrısı (barsak kolikleri), idrar çıkarmada zorluk oluşabilir. Ölümle sonuçlanabilir. Yavaş (kronik) zehirlenme: Cilt ve mukozalarda solukluk, genel yorgunluk ve bitkinlik, baş ve eklem ağrıları, iştahsızlık, mide-barsak bozuklukları, kabızlık. Anemi (kansızlık) bulguları ile birlikte kanda kurşun seviyesi yüksekliği ve idrarda hemoglobin sentezi bozulmasına bağlı delta amino levülinik asit ile koproporfirin tespit edilir. Zehirlenme düzeyi arttıkça tabloya şiddetli karın ağrısı, bulantı, kusma, kabızlık, ciltte kurşuna özel gri-sarımsı solukluk, uç sinirlerde felçler (sıklıkla elde), şiddetli baş ağrısı ve huzursuzluk, dalgınlık, damar daralmaları sonucu organ yetmezlikleri (özellikle böbrek) eklenebilir. CIVA AĞIR METALİNİN Sağlık Üzerine Etkileri Cıva; hava, su, gıdalar ve deri yoluyla vücuda girer. Su ve gıdalar ile alınan cıva mide ve incebarsaktan, solunum yoluyla alınan ise akciğerlerden kana karışır. Deri yoluyla emilim sınırlıdır. Gıdalarda ağırlıklı olarak methylmercury formu bulunur ve bu formun yaklaşık olarak % 95’i sindirim sisteminden emilir. Oda ısısında kolayca buharlaşan cıvanın solunum yoluyla etkilenimi de önem taşır. Kana karışan cıva organizmada haftalar ve aylarca kalabilir, en fazla beyin ve böbrekleri etkiler ve bu organlarda birikir. Atılımı dışkı ve idrar yoluyla olur. Gebelerde bebek üzerine etkilidir ve inorganik cıva bileşikleri anne sütüne de geçer. Sinir sistemi cıvadan en fazla etkilenen yapıdır. Sinir sistemi etkilenimi ile beyin ve böbreklerde birikim sonucu ortaya çıkan bulgular:- Davranış değişiklikleri (aşırı hassasiyet, korku ve sinirli davranışlar),- El, kol, bacaklar ve başta titremeler,- Hafızada bozulma ve his kaybı,- Görme alanı daralması, işitme kaybı, konuşma bozukluğu,- Kaslarda koordinasyon kaybı,- Böbreklerdeki birikim sonrası böbreğin kanı filtre etme fonksiyonu azalır ve bunun sonucu olarak da atılamayan cıvadan etkilenim daha da artar. Cıvanın ani (akut) etkilenimi sonucu görülen bulgular ise:- Mide-barsak bozukluğu bulguları,- İdrar çıkartamamaya varan böbrek bozukluk bulguları,- Soluk almada zorlanma (soluk borusu ve bronşlarda irritasyon),- Kan basıncı ve kalp hızında artış,- Deride kızarıklık ve gözlerde hassasiyet,- Ağız ve dişetlerinde yara oluşumu, salya artışı, dişlerde dökülmeler. Gebelikte ve emzirme döneminde etkilenme bebek üzerince ciddi zararlara yol açabilmektedir. Bebeğin zeka gelişimi olumsuz etkilenmekte, koordinasyon bozukluğu, görme kaybı, kas gücü azalması, konuşma bozukluğu gibi bulgular ortaya çıkabilmektedir. Hayvan deneylerinde; bebek gelişimi ve sperm üretimi üzerinde olumsuz etkileri olduğu, erken doğum ve düşüklerde artışında neden olduğu gözlemlenmiştir Cıva (Hg) Cıva, çevrede doğal olarak bulunan bir elementtir. Metal formunda, cıva tuzu veya organik cıva bileşikleri halinde, bulunabilir. Metalik cıva çeşitli ev eşyalarında; barometrede, termometrede ve floresan lambalarda, kullanılır. Bu aletlerde bulunan cıva kapalı bir şekilde haznelerinde bulunduğundan tehlikesizdir ve sağlık problemi yaratmaz. Fakat, termometre kırıldığında buharlaşan cıvanın solunmasıyla ciddi oranda cıvaya maruz kalınabilir. Bu durum; sinir, beyin ve böbrek zedelenmeleri, akciğer tahrişi, göz tahrişi, deri dökülmesi, kusma ve ishal gibi zararlı etkilere neden olabilir. Cıva gıdalarda doğal olarak bulunmaz. Fakat, insanlar tarafından tüketilen balık gibi gıdalar yoluyla besin zinciri içerisinde kendilerine yer bulur ve yayılabilirler. Balıktaki cıva konsantrasyonu içinde yaşadığı suda bulunan cıva konsantrasyonundan daha fazladır. Tarlalardaki çevresel kirlenmeden dolayı et önemli miktarda cıva ihtiva edebilir. Bitkisel ürünlerde cıva bulunmaz, fakat tarımsal uygulamalar esnasında cıva içeren spreylerin kullanılmasıyla sebzelerden ve diğer ürünlerden insan vücuduna taşınabilir. Cıvanın insanlar üzerinde birçok olumsuz etkisi vardır. Başlıca olumsuz etkileri şunlardır: Sinir sistemi bozukluklarına sebep olur: Beyin fonksiyonlarına zarar verir DNA ve kromozomlara zarar verir Alerjik reaksiyonlara, deri isiliklerine, yorgunluğa ve baş ağrısına yol açar üreme ile ilgili negatif etkiler; spermlere zarar vermek, sakat doğumlar ve düşük doğum gibi. Beyin fonksiyonlarının zarar görmesi, öğrenme bozukluğuna, kişilik değişikliklerine, titremeye, görünüm bozukluklarına, sağırlığa, kas koordinasyon kaybına ve hafıza kaybına yol açar. Kromozomların zarar görmesi ise mongolizme yol açar. Gıdalara bağlı cıva zehirlenmesi çok nadir olmakla beraber, cıvadan kaynaklanan neredeyse tüm zehirlenmeler çevre kirliliğine bağlıdır. KADMİYUM AĞIR METALİ Sağlık Üzerine Etkileri Kadmiyum, gıdalar, içme suyu, hava, sigara ve çalışma ortamı havasıyla insan vücuduna girebilmektedir. Ciltten emilimi yoktur. Vücuda giren kadmiyum çok yavaş olarak böbrekler ve dışkı ile dışarıya atılır. Böbrekler ve karaciğer tarafından elemine edilmeye çalışılırken bu organlar ciddi biçimde zarar görürler. Ayrıca, su ve gıdalarla alınımında mide-barsak sistemi ile solunum sistemi ile alınan kadmiyum da akciğerlere zarar verir. Sindirim yoluyla alınan kadmiyumun yaklaşık % 5’i, solunum yoluyla alınanın ise yaklaşık % 30’u organizmaya girerek kan dolaşımına karışır. Atlımı çok yavaş olduğu için organizmada birikir. Organizmada yarılanma süresi oldukça uzundur (15-20 yıl). Solunum yoluyla ani ve çok miktarda alınması durumunda, burun, boğaz ve akciğer de tahrişe neden olur. Öksürük, yutma zorluğu, göğüs ağrısı, terleme, titreme, çarpıntı gibi bulgular sonrasında akciğer ödemi de gelişebilir. Solunum yoluyla yoğun miktar kadmiyum alınımı ölüme de neden olabilir. Ağız yoluyla çok miktarda alındığında, bulantı, mide ağrısı, ishal, baş dönmesi, baş ağrısı, sindirim bozukluğu gibi bulgular sonrası baygınlık oluşabilir. Uzun süreli ve yavaş etkilenim sonrası; aşırı yorgunluk, solunum yolu problemleri, soluma zorluğu, böbreklerde fonksiyon bozukluğu, sindirim sisteminde etkilenme ve karaciğer zararları ortaya çıkar. Böbreklerin kadmiyumla zarar görmesi sonrasında kemik kırıklarının kolaylaştığı görülmüştür. Uluslararası kanser araştırmaları ajansı (IARC) ve EPA kadmiyumun insanlarda karsinojen olabileceğini belirtmişlerdir. ARSENİK AĞIR METALİSağlık üzerine etkileri: Hava, su ve gıdalar yoluyla alınan arsenik hızla organizmaya girer ve vücuda dağılır. Cilt yoluyla emilim ve etkilenim hızı diğer yollardan daha kısıtlıdır. Organizmada karaciğer tarafından zararsız organik forma dönüştürülmeye çalışılır, böbrekler aracılığıyla idrar yoluyla atılır. Diğer salgı sistemleri ve dışkıyla da daha az oranda atılırlar. Arsenik bileşikleri öncelikle kılcal damarları etkiler ve dolaşım bozukluğu yaratırlar. Kemik iliği ve dokularda bozulmalara neden olur. Uzun dönemli etkilenim sonucu cilt kanseri oluşumuna yol açabilir. Arsenik bileşikleri organizmada fazlaca birikmezler ve genellikle yarılanma süreleri 2 gündür. Karaciğer, böbrekler, kemikler, cilt ve tırnaklar depolanma alanlarıdır. Akut (ani) etkilenimle oluşan sağlık sorunları: Solunum yoluyla yoğun etkilenim sonucu oluşur. Kramplı öksürük nöbeti yanında solunum güçlüğü, göğüs ağrısı, mide-barsak bozukluğu ve sinir sistemi etkileri oluşur. Kusma, ishal, mide krampı, baş ağrısı, dalgınlık, titreme ve bilinç kaybı gelişebilir. Ciltten giriş yerinde kızarıklık, yara ve hassasiyet oluşur. Göz, burun, yutak, boğazda hassasiyet yaratır. Burun septumunda (orta bölme) delinmeye neden olabilir. Kronik (uzun erimli) etkilenimle oluşan sağlık sorunları:- Cilt reaksiyonları, ciltte kalınlaşma ve renk koyulaşması (pigmentasyon), saç dökülmesi ve tırnaklarda kolay kırılmalar görülür. Ciltte lekeleri bulunan kişilerde bu reaksiyonlara bağlı kanser oluşumunu kolaylaştırır.- Kemik iliği etkilenimi sonucu kansızlık (anemi),- Kalp ritim bozukluğu,- Kılcal damar etkilenimi sonucu dolaşım bozukluğu ve cilt renginde bozulma ve gangrenli dolaşım bozukluğu yaraları,- Sarılık ile seyredebilen karaciğer ve böbrek fonksiyon bozukluğu,- Gözde konjunktiva ve kornea hastalıkları,- Ağır bronşit,- Arsenik az miktarda da olsa anne sütüne geçebilmektedir.- Cilt, karaciğer, mesane, böbrek, prostat, akciğer ve solunum yolu kanserleri oluşumunda rol oynamaktadır. IARC (Uluslar arası kanser araştırmaları ajansı) tarafından arsenik, insanlar için kanserojen olarak belirtilmiştir. EPA (Çevre koruma ajansı) da bilinen insan karsinojeni olarak tanımlamıştır. KROM Sağlık Üzerine Etkileri: Solunum yoluyla organizmaya giren krom partikülleri akciğerde önce birikir. Burada depolanan krom partikülleri zaman içinde ve yavaşça dolaşım sistemine geçer ve vücuda dağılır. Böbreklerden süzülen krom idrar yoluyla organizmadan uzaklaştırılır. Gıdalar ve su ile sindirim sistemi aracılığıyla alınan kromun büyük kısmı birkaç gün içinde dışkıyla atılır. Bu yoldan alınan kromun çok az kısmı ince barsaktan emilerek kana karışır. Gıdalarla alınan III değerli krom, ince barsak ve mideden dolaşıma katılır ve organizmanın fonksiyonlarında (şeker, yağ ve protein metabolizmasında) işlev görür. Cilt yoluyla emilim de sınırlıdır. Kromun organizmada neden olabildiği etkileri;- Krom, kuvvetli oksidan etkisi nedeniyle hücreleri parçalayabilir ve zarara uğratabilir.- VI değerli krom bileşikleri III değerli krom bileşiklerinden çok daha toksiktir ve bunlar ciltte hassasiyet yaratır, ciltte alerjik reaksiyon oluşturabilir veya yaraların oluşumuna yol açabilir.- Akciğerde biriken krom, bronş kanserine neden olabilir. Sigara içenlerde bu etki artabilir. Krom ve bileşikleriyle uzun süre çalışanlarda akciğer kanseri oranı, diğer toplum kesimi ile karşılaştırıldığında 100- 1.000 kez daha fazla olduğu saptanmıştır.- Yüksek miktarda (2 mikrogram/m3’den fazla) krom solunması durumunda solunum yolu ve özellikle burunda yaralara kadar varan hassasiyet ve rahatsızlık yaratarak burun orta duvarında (septum) delinmeye neden olabilir.- Çalışma ortamı havasında yüksek miktarda krom bulunursa, alerjik akciğer hastalıkları ve astma ataklarına neden olabilir.- Sindirim yoluyla yüksek miktarda (kazayla) krom VI alınması, mide ülseri, böbrekler ve karaciğerde fonksiyon bozulması ve ölüme neden olabilir. Kromun akut (ani) etkilenimiyle oluşan sağlık sorunları:• Gözde konjunktivit ve kornea zararları,• Ciltte alerjik reaksiyon ve zor iyileşen yaralar,• Sindirim yoluyla alınma sonrasında ağızda, midede ağrı ve yaralar, yutma güçlüğü, kusma ve kanlı ishal,• Solunum yoluyla yoğun alınım sonrası burun, üst solunum yolları ve akciğerde tahriş,• Sindirim yoluyla yoğun miktarda alınması sonrası dolaşım bozukluğu, kramplar, bilinç kaybı, böbrek yetmezliği, koma ve ölüm oluşabilir. Bilimsel deliller, havada bulunan ağır metal bileşenlerinin insanlar için genotoksik kanserojen kaynağı olduğunu gösteriyor. Stronsiyum (Sr) Suda çözünmeyen stronsiyum bileşikleri kimyasal reaksiyonlar sonucunda suda çözünür hale gelebilirler. Suda çözünen bileşikler çözünmeyenlere göre insan sağlığını daha fazla tehdit eder. Bu sebeple, suda çözünen stronsiyum bileşikleri suyu kirletebilecek özelliğe sahiptirler. Fakat, içme suyundaki konsantrasyonları çok düşüktür.İnsanlar, hava ve toz soluyarak, gıda ve içecek tüketerek yada stronsiyum içeren toprakla temas ederek düşük miktarlarda radyoaktif stronsiyuma maruz kalabilirler. İnsanlar çoğunlukla stronsiyumu yeme ve içme yoluyla alırlar. Gıdalardaki stronsiyum konsantrasyonu stronsiyumun insan vücudundaki konsantrasyonunu etkiler. Tahıllar, yapraklı sebzeler ve süt ürünleri önemli miktarda stronsiyum içeren gıda maddeleridir.İnsanların birçoğu için stronsiyum alımı orta derecededir. Az miktarda bile insan sağlığına zararı olduğu düşünülen tek stronsiyum bileşiği stronsiyum kromattır. Stronsiyum kromatın akciğer kanserine yol açtığı bilinmektedir. Fakat insanların stronsiyum kromata maruz kalma riski şirketlerdeki güvenlik önlemleri sayesinde büyük ölçüde azaltılmıştır. Böylece stronsiyum kromat artık önemli bir sağlık riski taşımamaktadır. Genellikle yüksek stronsiyum konsantrasyonlarının alımı insan sağlığı için büyük bir tehlike olarak görülmemektedir. Sadece bir kişinin stronsiyuma alerjik reaksiyon gösterdiği belirlenmiş, bunun haricinde tespit edilen bir vaka olmamıştır. Çocuklarda, yüksek oranda stronsiyum alımı sağlık için riskli olabilir, kemik gelişimi ile ilgili problemlere sebep olabilir. Stronsiyum tuzlarının deri döküntülerine ve cilt ile ilgili diğer problemlere sebep olduğuna rastlanmamıştır. Çok yüksek miktarlardaki stronsiyum alımı kemik gelişimini olumsuz etkileyebilir. Fakat bu etki, stronsiyum alımı kg (vücut ağırlığı) için gram seviyelerinde olursa görülür. Gıdalarda ve içme suyundaki stronsiyum seviyeleri belirtilen sorunlara sebep olacak kadar yüksek değildir. Sütlerde ''ağır metal'' tehlikesi Çevre kirliliği nedeniyle süt ve ürünlerine arsenik, cıva, kadmiyum ve kurşun gibi ağır metallerin bulaştığı, bu maddelerin vücutta birikmeye başlamalarıyla birçok ciddi hastalığa yol açabildikleri iddia edildi. Konya İl Kontrol Laboratuvarı Kalıntı Laboratuvar Şefi ziraat yüksek mühendisi Ömer Osman Kılıç, yaptığı açıklamada, günümüzün en büyük sorunlarından birisinin teknolojiye paralel olarak artan ve yaşamı olumsuz etkileyen çevre kirliliği olduğunu belirtti. Kirlenen çevre nedeniyle miktarları giderek artan ve önemli kirleticilerden biri olan ağır metallerin çevrede bulaşıcı kaynaklar haline geldiğini vurgulayan Kılıç, gıda maddelerine bulaşan ağır metallerin gıda zinciri yoluyla insan vücuduna ulaştığını bildirdi. Ağır metallerin bulunduğu gıdaların tüketilmesi durumunda içindeki metal miktarına bağlı olarak ani ölümlerin görülebildiği sağlık sorunlarının ortaya çıkabileceğini dile getiren Kılıç, şunları kaydetti: ''Ağır metaller konusunda dikkat edilmesi gereken gıdalardan biri de beslenme açısından büyük önem taşıyan sütlerdir. Ağır metaller süt ve süt ürünlerine su, hava, yem ve üretim aşamasında kullanılan ekipmanlar yoluyla bulaşabiliyor. Arsenik, cıva, kadmiyum, bakır, nikel, kurşun gibi ağır metallerin birikimleri ve yüksek dozda alınmaları durumunda vücutta tehlikeli biyokimsayal yıkımlara neden olurlar. Bu metaller özellikle merkezi sinir sistemi, karaciğer, böbrek, dalak ve dolaşım sistemini olumsuz etkiler.'' KANSER VE ANİ ÖLÜMLERE YOL AÇABİLİYOR Vücutta birikmeye başlamalarıyla birlikte ağır metallerin sinir sistemi bozuklukları, baş dönmeleri, iştahsızlık, kalp ve damar hastalıkları, kanser, anemi, ani ölümler ve tanımlanmamış birçok hastalığa yol açabildiklerini belirten Kılıç, ağır metallerin sütlere gübre, kanalizasyon atıkları, egzoz atıkları ile yeşil alanlardan geçebildiğini bildirdi. Dünya Sağlık Örgütü'nün süt ve ürünlerindeki ağır metaller üzerinde hassas olduğunu ve bu konuda araştırmalar yapıldığını vurgulayan Kılıç, şöyle devam etti: ''Türkiye'de yapılan araştırmalarda özellikle endüstriyel bölgelerde yapılan çalışmalarda kritik değerlerin üzerinde ağır metal içeren süt ve ürünlerine rastlanmıştır. Konya'daki laboratuvarda yaptığımız araştırmalarda da ağır metalin bulaştığı, limitlerin üzerinde miktarların bulunduğu süt ve ürünlerine rastladık. Bu metallerin gıdalardan uzaklaştırılması ve temizlenmesi son derece zor ve masraflıdır.'' Kılıç, böylesine önemli bir gıda maddesi olan sütlerin bu şekilde kirlenmesinin önlenmesi için çevre kirliliğinin önüne geçilmesi ve gıdalara bulaşmasının engellenmesi gerektiğini sözlerine ekledi. Ağır Metaller ve Sağlığımıza Etkileri     Bildiğimiz üzere metaller yüksek ısı ve elektrik iletkenliğine sahip olan, işlenip şekillendirilebilen, oksijenli bileşikleri bazik oksit veren elementler olup günlük yaşamımızda ve endüstrinin her dalında kullanılmaktadır. Periyodik tablonun 105 elementinden 80’ini metaller oluşturmaktadır. Evlerde tencere, teknolojide, elektronik alaşımlarda, gemilerde, arabalarda aklımıza gelebilecek birçok yerde metallerden yararlanmaktayız. Kısacası metalleri günlük yaşamda her yerde kullanmaktayız. Peki bu metallere nasıl maruz kalıyoruz? Metaller; doğal veya antropolojik etkilerce hava, su ve toprak yoluyla besinlerimize ve içme sularımıza karışmaktadırlar. Metaller zararlı mıdır? Aslında birçok metal insan vücudu için esansiyeldir ve alınması gerekmektedir. Örneğin kanımızdaki alyuvarlarda bulunan hemoglobin proteininde bulunan Fe+2(Demir) solunumumuzu devam ettirebilmemiz için gerekli olan oksijeni bağlar. Bu şekilde insan sağlığı için gerekli çinko, bakır gibi birçok metal vardır fakat bu metallerin vücutta fazla olması bir takım zararlara neden olabilmektedir. Bu şekilde eksikliğinde olumsuz etkilerinin yanında fazla alındıklarında insanlarda bazı toksik(zehirli) etkilerin gözlendiği yapılan çalışmalarda görülmüştür. Ağır Metaller ve ZararlarıSu ürünlerinde çok önemli yeri olan bir konuda ağır metal birikimidir. Sanayinin gelişmesiyle ve endüstri atıklarının denizlere boşaltılması sonrası denizlerde bir takım metal iyonlarının (Pb, Cr, Zn, Cu, Ni, Co, Cd, Fe, Hg, Ag) artışı ve canlıların bu iyonları bünyesine katmasıyla oluşan bir takım zararlı etkiler meydana gelir. Sanayi ve insan etkilerinin yanı sıra toprak erezyonuyla, atmosferdeki gazlar yoluyla, akarsularla, tarım yoluyla, denizaltı volkanik aktiviteler gibi yollarla denizlere metal iyonları taşınır. Deniz suyunda metaller fiziksel olarak dört esas formda bulunur. Bunlar; Suda çözünmüş olarak, kolloid parçacıkları olarak, canlı organizmaların bünyesinde, diğer kolloid parçacıkları üzerindedir.İnsanların vücutlarında biriken metal iyonlarının vücuttan atılması çok uzun yıllar gerektirmektedir. Bu metal iyonlarının vücutta birikimi toksik etkiye neden olmaktadır. Bu duruma en bilindik örnek Japonya’da görülmüş olan cıva zehirlenmesi ile oluşan Minamata hastalığıdır. Bunun nedeni Minamata’ da kurulan bir fabrikadan metil-cıva bileşiğinin körfeze dökülmesi ile o körfezde bulunan balıkların vücutlarında birikmesi ve o balıklarla beslenen bölge halkının ağır metal olan cıva (Hg) zehirlenmesiyle felç ve ölümlere neden olmasıydı.Kadmiyum(Cd) bilinen en zehirli metal elementlerinden biridir. Vücutta fazla birikimi İtai itai olarak bilinen kemiklere ve iskelete zararı olan romatizmalı bir hastalıktır. İlk 1947 yılında Japonya’da görülmüştür. Metal iyonları birikimi sinir iletimini engelleyebilmektedir bu nedenle sinirsel iletim bozukluğu ve insanın kaslarını kontrol edemediği hastalıklar ağır metal kirliliği ile meydana gelmektedir. Kurşunda (Pb) biyolojik olarak parçalanamaz ve toksik olmayan forma çevrilemez ve ciğerlerde birikerek insan sağlığını olumsuz etkiler. Alüminyum, bakır, nikel vücuda alındığında diğer ağır metaller gibi insan sağlığını olumsuz etkiler. Sonuç: Metaller denizlerde daha çok dibe(sedimente) çökerler bu nedenle dipte yaşayan canlılarda özellikle midye ve deniz çayırlarında birikiminin yüksek olduğu yapılan biyo- akümülasyon çalışmalarında görülmüştür. Besin zincirinde bu canlılarla beslenen diğer balıkların bünyesinde ağır metal birikiminin devam etmesi ve soframıza kadar gelmesi kısa zamanda olmasa da uzun zamanda insan sağlığını olumsuz etkilediği bilinmektedir. Gerekli ölçüde alındığında insan sağlığına yararı olan birkaç metalin dışında ağır metaller vücuda alındığında zehirleyici etkiler göstermektedir ve insan vücudundan atılamazlar. Bu nedenle sağlığımız için çok fazla yararı olan balıktan vazgeçmek yerine denizlerimizi bu ağır metal ve kirlilik etkenlerinden korumaya özen göstermeliyiz. Deniz Bilimci Onur KASAP Kaynak: www.denizbilimi.com

http://www.biyologlar.com/deniz-urunlerindeki-agir-metaller-ve-insan-sagligina-etkisi

BİTKİSEL HORMONLAR

Hayvanlarda ve insanda vücudun çalışması, sinir sistemi ve hormonal sistemin ortak etkinlikleri ile gerçekleşir. Bitkilerde sinir sistemi yoktur ancak büyümeyi, gelişmeyi düzenleyen ve yaraların iyileşmesini sağlayan hormonlar vardır. Bunlar bitki hücreleri tarafından üretilen organik moleküllerdir. Herhangi bir bitkisel hormon, diğer hormonlarla birlikte düzenleme yapabilir. Bitkisel hormonlar; oksin, giberalin, sitokinin, absisik asit ve etilen olmak üzere başlıca beş grupta incelenir.  1)OKSİNLER Hücre bölünmesi, hücre büyümesi, hücre ve doku farklılaşması gibi olayları düzenleyen en önemli hormondur. Oksin hormonu, özellikle bitkinin uç kısımlarından salgılanır ve boyca büyümeyi sağlar. Çok fazla salgılanırsa büyümeyi durdurur. Oksin hormonunun bitkilerdeki diğer etkileri şunlardır: *Bitkinin güneşe yönelmesini sağlar. *Az salgılandığında yaprak dökümüne yol açar. *Meyve oluşumunda rol oynar. *Çekirdeksiz meyve oluşumunu sağlar. *Döllenmiş çiçeğin dökülmesini önler. *Ovaryumun gelişmesini sağlar. *İlkbaharda kambiyum gelişimini düzenler. *Sentetik olarak elde edilen oksinler yabani otların öldürülmesinde kullanılır.  2)GİBERALİN Bu hormonun en önemli özelliği tohum çimlenmesini uyarmaktır. Bunun dışında giberalin hormonunun bitkilerdeki etkileri şunlardır: *Gövde uzamasını sağlar. *Meyve büyümesini hızlandırır. *Çiçek açma olayını düzenler.  3)SİTOKİNİN Bu hormon; *Hücre bölünmesini uyarma, *Tomurcuk gelişmesinde etkili olma, *Yaprakların geç dökülmesini sağlama şeklinde olayların gerçekleşmesinde rol oynar.  4)ABSİSİK ASİT Bu hormonun en önemli görevi uygun olmayan ortamda tohumun çimlenmesini engellemek ve böylece tohumun uyku halini devam ettirmektir.  5)ETİLEN Bu hormon; *Meyve olgunlaşmasını sağlama, *Yaprak dökümüne yol açma, *Çiçeklerde solmaya neden olma şeklindeki olayların düzenlenmesinde görev yapar.  Yazar: Doğan Can ÜLKER www.bilgiustam.com/bitkisel-hormonlar/       Toprakta eksik veya alınamayacak durumda olan bitki besin elementlerinin kimyasal (suni) yollarla elde edilmiş gübrelerle bitkinin kullanımına sunulması kimyasal gübreleme olarak adlandırılır. Kimyasal gübreleme sadece besin elementi eksikliğini gidermek için yapıldığından toprak yapısı göz önünde tutulmamaktadır. Bunun sonucu olarak: Bozuk toprağa verilen kimyasal gübreden bitki yeterince faydalanamamaktadır. Yoğun kimyasal gübreleme sonucu toprak organik maddelerce fakirleşmekte dolayısıyla biyolojik faaliyet azalması, toprağın yapısının bozulmasını da beraberinde getirmektedir. Yoğun şekilde kimyasal gübrelemeye devam edilmesi durumunda her sene topraklar daha da bozulacak, bitki gelişmesi yapılan kimyasal gübrelemenin yoğunluğuna bağlı olarak yavaşlayacak ve duracak, verim düşüşü yaşanacak ve çiftçimiz emeğinin karşılığını alamayacaktır. Yoğun yapılan kimyasal gübreleme sonucunda toprakta organik madde miktarı ve dolayısıyla topraktaki humus oranı azalacak ve biyolojik aktivite, yani toprak canlılarının aktivitesi de azalıp verilen gübreler toprakta tutunamadığı için yıkanıp gidecektir. Bitki besin elementlerinin, bitkilerin alabileceği şekile dönüşmeleri duracak ve böylece toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri menfi manada bozulacaktır. Neticede toprağın üst kısımları kumlaşırken, alt kısımlarıda taşlaşacaktır (sertleşecektir). Bu durum topraklarımızda;•ToprakTuzu konsantrasyonun yükselmesine,•Mikroorganizma faaliyetlerinin azalmasına,•Yeraltı sularının kirlenmesine,•Kimyasal olarak verilen gübrelerin topraktan çabucak yıkanmasına,•Verim ve elde edilen ürünün kalitesinin düşmesine,•Erozyonla toprak kaybına neden olacaktır. Dünya nüfusunun gıda ihtiyacını karşılamak amacıyla tarım alanlarından birim alandan daha fazla verim elde etmek için, daha fazla girdi kullanılmasını gerektirmektedir. Tarımın bütün kollarında kaliteli tohumluk, mekanizasyon, bitki ıslahı bir etkili koruma tedbirlerinin yanında sulama ve yağışa bağlı olarak bilgili ve gübreleme yapmak gerekmektedir. Gübre uygulamasıyla artırılan bitkisel ürünler, hayvan-cılık ve tarıma dayalı endüstrinin de temelini oluşturmaktadır. Yapılan araştırmalara göre elde edilecek ürün miktarına tarımsal girdiler gübrenin etkisi gelişmekte olan ülkelerde %50-60 civarında olduğu belirlenmiştir. Kimyasal gübreler az gelişmiş toplumlarda, çok fazla verim alabilmek düşüncesi ile rast gele zamanlarda ölçü tanımaz miktarlarda ve bilimsel olmayan yol ve metotlarla arazi yüzeyine serpmek suretiyle kullanılmaktadır. Bu şekilde bilinçsizce kullanılan gübrelerin %50'si bitkilere yararlı olabilmekte geri kalan kısmı ise toprak sisteminden yıkanma, yüzey akışları ve buharlaşama ile uzaklaşmaktadır. Bu şekilde topraktan uzaklaşan gübreler toprak, hava ve su ortamlarında çeşitli olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Bu yazıda kimyasal gübrelerin toprak sistemi üzerindeki olumsuz etkileri değerlendirilecektir. Kimyasal gübrelerin toprak üzerindeki olumsuz etkileri hemen fark edilmemektedir. Zira toprak, komponentleri ve biyolojik sistemi ile kuvvetli bir tamponlama gücüne sahiptir. Kirleticilerin toprakta meydana getirmiş oldukları zararlar üretim potansiyelinde düşüklük, kalite bozuk-luğu gibi etkilerle bitkisel ürünlerde ortaya çıkarken, bünyesinde toksik maddeleri biriktiren besin ve yemlerle beslenen insan ve hayvan-larda bazı yan etkilere neden olmaktadır. Bilimsel esaslara uygun olmayan aşırı gübreleme torakta kirlenme ve sonuçta toprak sütrüktürünün bozulması, toprak reaksiyonunun değişmesi, toprakta mevcut elementler dengesinin bozulması, toprakta bulunan makro ve mikro faunanın zarar görmesi ve katkı maddelerinde ağır metaller gibi kirlilik unsurları taşıyan gübrelerin sürekli kullanımı, topraktan yıkanması zor olan zehir yüklerinin birikmesi gibi olumsuz etkilere neden olmaktadır. a)Toprak sütrüktürü üzerine etkisi: Toprağın sütrüktürü tarımsal açıdan en önemli toprak özelliğidir. Toprakların verimliliklerinin hassas bir göstergesidir. Toprağın anatomisini teşkil etmektedir. Bilimsel esaslara uygun olmayan ve gereğinden fazla gübre kullanıl-ması, sütrüktürün bozulmasına sebep olmak-tadır. Tarıma uygun bir sütrüktür oluşumu flokü-lasyon, granülasyon ve agregasyon süreçlerinin bir sonucudur. Sütrüktürün bozulması bu süreçlerin bir nevi tersine çevrilmesi hadisesidir. Diğer bir ifade ile toprağın dispers olmasıdır. Yapılan araştırmalar ve çalışmalar göstermiştir ki, fazla miktarda verilen bir kısım gübreler özellikle tek değerlikli olanlar toprağı dispers etmektedirler. Mesela NaNo3, NH4NO3, KCI, K2SO4, NH4CL gibi gübreler toprak sütrük-türünü bozmakta, böylece geniş çaplı toprak kirliliği meydana gelmektedir. Sütrüktürü bozu-lan topraklardan kaliteli ve verimli mahsul almak imkansızlaşmaktadır. Zira bu gibi topraklar verilen gübrelerden, uygulanan sulama ve diğer tarımsal işlemlerden elde edilen faydalar ya çok azalmakta ya da hemen hemen mümkün olma-maktadır. Özellikle yüksek düzeyde Na içeren gübreler, sözgelişi potasyumlu gübreler sütrüktür üzerine olumsuz etki yapmaktadır. Toprakta asitliği arttırıcı gübrelerin sürekli kullanımlarında toprak sütrüktürü kötüleşir. b)Toprak reaksiyonu üzerine etkisi Asit oluşturucu azotlu gübrelerin (Amonyumlu gübreler gibi) sürekli olarak kullanılması toprak pH'nin düşmesine neden olur. Bundan dolayı oluşan asitliliği nötralize etmek için yeterli düzeyde kireçleme yapılmaması durumunda tarla bitkilerinin verimleri azalır. Bazik gübrelerin kullanılması ile toprak pH'ında biraz artışa neden olunabilir. Bitkilerin gerçek ihtiyaçlarından daha fazla verilen gübreler toprak reaksiyonunu etkile-yerek pH' da ani yükselme ve düşmelere sebep olmaktadır. Bu durum bitkilerin fide devrelerinde zararlı olmakta,verim ve kalitede düşmelere yol açmaktadır. Aşırı miktarda verilen N'lu gübreler Nötr, hafif asit ve asit reaksiyonlu toprakların asiditesini daha da arttırarak Al ve Mn gibi elementleri fazla erir hale getirilen bu elementler bitkilere toksik tesir yapmaktadır. Buna paralel olarak pH değeri yüksek olan topraklara verilen kireç ve kireçli gübreler pH'ı daha da yükseltmekte ve yüksek pH'a hassas olan bitkilerde verim düşüklüğü ve kalitenin bozulmasına sebep olmaktadır. Bunun yanında toprakta birikim yaparak toprak kirliliği boyutlarını genişletmektedir. Ülkemizde araştırma yapılan Rize ilindeki çay topraklarında tek yönlü Amonyum Sülfatla gübrelenmesi, aslında pH'sı düşük olan toprak-ların asitliğinin artmasına neden olmuştur. Günümüzde çay topraklarının %85'inde pH kritik düzey kabul edilen 4'ün altına inmiştir. Son yirmi beş yılda Nevşehir'de aşırı ve tek yönlü azotlu gübreleme sonucu patates yetiştirilen toprakların pH'sı 2birime varan düzeyde düşmüş yani asiteliği 100 kat artmıştır. Toprak asitliliğinin düşük veya yüksek olması bitkilerin fosfor ve mikro elementlerden yararlanmaları da etkilenmektedir. pH6.5-7 olduğu zaman bitkilerin fosfordan en yüksek düzeyde yararlandığı bildirilmektedir. c)Topraktaki mevcut element dengesinin bozulmasıTopraklara verilen fazla miktardaki azotlu ve fosforlu gübreler bitkinin ihtiyacından daha fazla potasyum almasına sebep olmaktadır.Neticede potasyumda lüks tüketim ortaya çıkmaktadır. Böylece gerçekte mevcut olmayan bir potasyum noksanlığı zuhur etmektedir. Bu denge bozukluğu topraktan bitkiye intikal ederek bitkinin verim kalitesi olumsuz etkilenmektedir. Bu olumsuzlukları gidermek için fazladan potaslı gübre uygulaması gündeme gelmek-tedir. Yine gereğinden fazla N'lu ve P'lu gübre uygulanması topraktaki mikro besin elementleri dengesini de bozmaktadır. Sonuçta bitkiler ihtiyaçlarından daha fazla mikro besin elementi alarak bunların noksanlığını neden olmaktadır. Asit reaksiyonlu topraklarda pH değerini düşürmek için uygulanan fazla miktarda kireç ve kireçli gübreler topraktaki dengeyi bozmakta, Fosfor, Bor, Demir ve Çinko gibi elementlerin kikse edilmesini sağlamaktadır. Bu olay bir yönden topraktaki dengeyi bozup, birikime sebep olurken, bir yandan da fikse edilen elementlerin noksanlığını gidermek üzere ilave gübreleme yapmak gerekmektedir. Ayrıca, fazla miktarda verilen P'lu gübreler toprakta mevcut olan Ca ile birlikte Zn ve Fe'in bitkiler tarafından alınmasını engelleyerek beslenme dengesini bozmaktadır. d)Topraktaki makro ve mikro faunanın zarar görmesi Kimyasal gübreler fazla miktar kullanıldıkları zaman mikro organizmalardan solucanlar ve çeşitli toprak kurt çukurlarına tahrip edici ve öldürücü etki yapmaktadır. Bu organizmalar ile direk temas eden gübre tozları özellikle de üre gibi amonyumlu gübreler öldürücü etki yapmak-tadır. Topraklara aşırı azotlu gübreler verilmesi Rhizobium sp. gibi simbiyotik azot fikse eden mikro organizmaların Aktivitelerini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu durumda havanın serbest azotundan faydalan-ma yolu tıkanmaktadır. Buna ilave olarak verilen fazla azotlu gübreler nitrifikasyon bakterilerini faaliyetlerini sınırlandırmaktadır. Böylece mas-rafsız olan ikinci azot kaynağı da zarar görmektedir. Bunun yanında fazla miktarda verilen fosforlu gübrelerdeki kimyasal fosfat formları toprakta genel bir biyolojik bozulma meydana getirmektedir. Toprağın toksik maddelerce olası zengin-leşmesi Tarımda kullanılan kimyasal gübrelerle önemli miktarlarda toksik elementler topraklara bırakılmaktadır. Bu elementler özellikle fosfatlı gübrelerden kaynaklanan Cd, Zn, Cr,Pb, Nve U'dur. Geleneksel gübreleme ile bu tür ağır metallerin konsantrasyonları ile beraber, istenmeyen ağır metal artışlarına neden olabilmektedir. Bazı araştırıcılar tarafından yapılan çalışma-larda fosfatlı gübrelerin 01-170mg/kg arasında Cd kirliliğinin büüyk oranda fosfatlı gübrelerden kaynaklandığı tespit edilmiştir. Fosfatlı gübrelerde Pb düzeyinin 7-225 mg/kg, nitratlı gübrelerde 2-27 mg/kg arasında olduğu belirtilmiş, yine fosfatlı gübrelerdeki Cu düzeyinin 1-300 mg/kg civarında olduğu ve topraktaki kirlilik için fosfatlı gübrelerin diğer etkenlerle kaynak oluşturduğu belirtilmektedir. Yapılan başka bir çalışmada 1000-4500kg/ha düzeyinde 35-45 yıllık fosforlu gübrelemede yüzey topraklarda, çevre alanlara oranla Cd fazlalığı tespit edilerek, bu Cd'un %80'inin kimyasal gübrelerden geldiği belirtilmiştir. Topraklarda doğal olarak bulunan ağır metallerin toplam kapsamları tabloda verilmektedir. Genellikle tolere edilebilir değerleri yukarıda belirtilen şartlarla aşılabilmektedir. Ancak, tam ve kesin değerler için her bir elementin yarayışlı değerlerinin belirlenmesi gerekmekte. Sonuç ve değerlendirme Ülkemizde gübre kullanımında büyük çelişkiler yaşanmaktadır. Bölge, ürün, verim, arazi büyüklüğü, bilgi birikimi ayrımı yapılmadan gübre tüketiminin özendirilmesi, ekonomik ve çevresel kayıpları hızlandırmaktadır. Ülkemizde tüketilen kimyasal gübreler çoğu kez hiçbir analiz yapılmadan veya uzman görüşü alınmadan kullanılmaktadır. Ayrıca gübre uygulama zamanı ve metotlarının da az bilinmesi veya bilinmemesi doğru olmayan gübre kullanımlarına neden olmaktadır. Ülkemizdeki gübre kullanımı son yıllarda artmış olmasına rağmen genel ortamlara bakıldığı zaman Avrupa ülkelerinin gerisinde kalmaktadır. Kimyasal gübrelerin toprak üzerinde olumsuz etkileri kısa bir dönemde meydana gelmeyip çok uzun yıllar boyunca, tek yönlü dengesiz ve her yıl aynı formda gübre kullanımından ileri gelmektedir. Ülkemizde yapılmış olan az sayıdaki bilimsel çalışmalarda toprakların mineral gübrelerle aşırı derecede kirletilmediğinin belirtilmiş olmasına rağmen, kimyasal gübrelerin toprak üzerine olan olumsuz etkilerini ortaya koyacak bilimsel araştırma sayısının yetersiz olması nedeniyle topraklar üzerinde olumsuz etkilerinin düzeyi konusunda fikir ileri sürmek oldukça zordur. Ancak, yapılan az sayıdaki araştırma göster-miştir ki, kimyasal gübrelerin bilinçsiz kullanımı toprakların kirlilik yüklerinin artmasına neden olmaktadır. Ayrıca toprağa kadmiyum girişinin en önemli kaynağı olan fosforlu gübre de, bu gübrenin ve hammaddesinin dışalımında kadmiyum standardı uygulanmamakta ve ölçüm yapılmamaktadır. Kimyasal gübreler hemen hemen bütün kesim-leri ilgilendiren bir tarımsal girdi olması nedeniyle çok iyi düzenlenmesi ve çok iyi planlanması gerek bir konudur. Öncelikle gübre tüketiminin kontrol altına alınması gerek-mektedir. Dengeli ve toprak bitki analizlerine dayalı olarak yapılacak gübreleme sonucu, gübrelerin çevreye olan olumsuz etkileri minimum düzeyde kalacak ve tehlike olmaktan çıkacaktır.

http://www.biyologlar.com/bitkisel-hormonlar-2

Kimyasal gübreler ve toprak

Dünya nüfusunun gıda ihtiyacını karşılamak amacıyla tarım alanlarından birim alandan daha fazla verim elde etmek için, daha fazla girdi kullanılmasını gerektirmektedir. Tarımın bütün kollarında kaliteli tohumluk, mekanizasyon, bitki ıslahı bir etkili koruma tedbirlerinin yanında sulama ve yağışa bağlı olarak bilgili ve gübreleme yapmak gerekmektedir. Gübre uygulamasıyla artırılan bitkisel ürünler, hayvan-cılık ve tarıma dayalı endüstrinin de temelini oluşturmaktadır. Yapılan araştırmalara göre elde edilecek ürün miktarına tarımsal girdiler gübrenin etkisi gelişmekte olan ülkelerde %50-60 civarında olduğu belirlenmiştir. Kimyasal gübreler az gelişmiş toplumlarda, çok fazla verim alabilmek düşüncesi ile rast gele zamanlarda ölçü tanımaz miktarlarda ve bilimsel olmayan yol ve metotlarla arazi yüzeyine serpmek suretiyle kullanılmaktadır. Bu şekilde bilinçsizce kullanılan gübrelerin %50'si bitkilere yararlı olabilmekte geri kalan kısmı ise toprak sisteminden yıkanma, yüzey akışları ve buharlaşama ile uzaklaşmaktadır. Bu şekilde topraktan uzaklaşan gübreler toprak, hava ve su ortamlarında çeşitli olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Bu yazıda kimyasal gübrelerin toprak sistemi üzerindeki olumsuz etkileri değerlendirilecektir. Kimyasal gübrelerin toprak üzerindeki olumsuz etkileri hemen fark edilmemektedir. Zira toprak, komponentleri ve biyolojik sistemi ile kuvvetli bir tamponlama gücüne sahiptir. Kirleticilerin toprakta meydana getirmiş oldukları zararlar üretim potansiyelinde düşüklük, kalite bozuk-luğu gibi etkilerle bitkisel ürünlerde ortaya çıkarken, bünyesinde toksik maddeleri biriktiren besin ve yemlerle beslenen insan ve hayvan-larda bazı yan etkilere neden olmaktadır. Bilimsel esaslara uygun olmayan aşırı gübreleme torakta kirlenme ve sonuçta toprak sütrüktürünün bozulması, toprak reaksiyonunun değişmesi, toprakta mevcut elementler dengesinin bozulması, toprakta bulunan makro ve mikro faunanın zarar görmesi ve katkı maddelerinde ağır metaller gibi kirlilik unsurları taşıyan gübrelerin sürekli kullanımı, topraktan yıkanması zor olan zehir yüklerinin birikmesi gibi olumsuz etkilere neden olmaktadır. a)Toprak sütrüktürü üzerine etkisi: Toprağın sütrüktürü tarımsal açıdan en önemli toprak özelliğidir. Toprakların verimliliklerinin hassas bir göstergesidir. Toprağın anatomisini teşkil etmektedir. Bilimsel esaslara uygun olmayan ve gereğinden fazla gübre kullanıl-ması, sütrüktürün bozulmasına sebep olmak-tadır. Tarıma uygun bir sütrüktür oluşumu flokü-lasyon, granülasyon ve agregasyon süreçlerinin bir sonucudur. Sütrüktürün bozulması bu süreçlerin bir nevi tersine çevrilmesi hadisesidir. Diğer bir ifade ile toprağın dispers olmasıdır. Yapılan araştırmalar ve çalışmalar göstermiştir ki, fazla miktarda verilen bir kısım gübreler özellikle tek değerlikli olanlar toprağı dispers etmektedirler. Mesela NaNo3, NH4NO3, KCI, K2SO4, NH4CL gibi gübreler toprak sütrük-türünü bozmakta, böylece geniş çaplı toprak kirliliği meydana gelmektedir. Sütrüktürü bozu-lan topraklardan kaliteli ve verimli mahsul almak imkansızlaşmaktadır. Zira bu gibi topraklar verilen gübrelerden, uygulanan sulama ve diğer tarımsal işlemlerden elde edilen faydalar ya çok azalmakta ya da hemen hemen mümkün olma-maktadır. Özellikle yüksek düzeyde Na içeren gübreler, sözgelişi potasyumlu gübreler sütrüktür üzerine olumsuz etki yapmaktadır. Toprakta asitliği arttırıcı gübrelerin sürekli kullanımlarında toprak sütrüktürü kötüleşir. b)Toprak reaksiyonu üzerine etkisi Asit oluşturucu azotlu gübrelerin (Amonyumlu gübreler gibi) sürekli olarak kullanılması toprak pH'nin düşmesine neden olur. Bundan dolayı oluşan asitliliği nötralize etmek için yeterli düzeyde kireçleme yapılmaması durumunda tarla bitkilerinin verimleri azalır. Bazik gübrelerin kullanılması ile toprak pH'ında biraz artışa neden olunabilir. Bitkilerin gerçek ihtiyaçlarından daha fazla verilen gübreler toprak reaksiyonunu etkile-yerek pH' da ani yükselme ve düşmelere sebep olmaktadır. Bu durum bitkilerin fide devrelerinde zararlı olmakta,verim ve kalitede düşmelere yol açmaktadır. Aşırı miktarda verilen N'lu gübreler Nötr, hafif asit ve asit reaksiyonlu toprakların asiditesini daha da arttırarak Al ve Mn gibi elementleri fazla erir hale getirilen bu elementler bitkilere toksik tesir yapmaktadır. Buna paralel olarak pH değeri yüksek olan topraklara verilen kireç ve kireçli gübreler pH'ı daha da yükseltmekte ve yüksek pH'a hassas olan bitkilerde verim düşüklüğü ve kalitenin bozulmasına sebep olmaktadır. Bunun yanında toprakta birikim yaparak toprak kirliliği boyutlarını genişletmektedir. Ülkemizde araştırma yapılan Rize ilindeki çay topraklarında tek yönlü Amonyum Sülfatla gübrelenmesi, aslında pH'sı düşük olan toprak-ların asitliğinin artmasına neden olmuştur. Günümüzde çay topraklarının %85'inde pH kritik düzey kabul edilen 4'ün altına inmiştir. Son yirmi beş yılda Nevşehir'de aşırı ve tek yönlü azotlu gübreleme sonucu patates yetiştirilen toprakların pH'sı 2birime varan düzeyde düşmüş yani asiteliği 100 kat artmıştır. Toprak asitliliğinin düşük veya yüksek olması bitkilerin fosfor ve mikro elementlerden yararlanmaları da etkilenmektedir. pH6.5-7 olduğu zaman bitkilerin fosfordan en yüksek düzeyde yararlandığı bildirilmektedir. c)Topraktaki mevcut element dengesinin bozulmasıTopraklara verilen fazla miktardaki azotlu ve fosforlu gübreler bitkinin ihtiyacından daha fazla potasyum almasına sebep olmaktadır.Neticede potasyumda lüks tüketim ortaya çıkmaktadır. Böylece gerçekte mevcut olmayan bir potasyum noksanlığı zuhur etmektedir. Bu denge bozukluğu topraktan bitkiye intikal ederek bitkinin verim kalitesi olumsuz etkilenmektedir. Bu olumsuzlukları gidermek için fazladan potaslı gübre uygulaması gündeme gelmek-tedir. Yine gereğinden fazla N'lu ve P'lu gübre uygulanması topraktaki mikro besin elementleri dengesini de bozmaktadır. Sonuçta bitkiler ihtiyaçlarından daha fazla mikro besin elementi alarak bunların noksanlığını neden olmaktadır. Asit reaksiyonlu topraklarda pH değerini düşürmek için uygulanan fazla miktarda kireç ve kireçli gübreler topraktaki dengeyi bozmakta, Fosfor, Bor, Demir ve Çinko gibi elementlerin kikse edilmesini sağlamaktadır. Bu olay bir yönden topraktaki dengeyi bozup, birikime sebep olurken, bir yandan da fikse edilen elementlerin noksanlığını gidermek üzere ilave gübreleme yapmak gerekmektedir. Ayrıca, fazla miktarda verilen P'lu gübreler toprakta mevcut olan Ca ile birlikte Zn ve Fe'in bitkiler tarafından alınmasını engelleyerek beslenme dengesini bozmaktadır. d)Topraktaki makro ve mikro faunanın zarar görmesi Kimyasal gübreler fazla miktar kullanıldıkları zaman mikro organizmalardan solucanlar ve çeşitli toprak kurt çukurlarına tahrip edici ve öldürücü etki yapmaktadır. Bu organizmalar ile direk temas eden gübre tozları özellikle de üre gibi amonyumlu gübreler öldürücü etki yapmak-tadır. Topraklara aşırı azotlu gübreler verilmesi Rhizobium sp. gibi simbiyotik azot fikse eden mikro organizmaların Aktivitelerini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu durumda havanın serbest azotundan faydalan-ma yolu tıkanmaktadır. Buna ilave olarak verilen fazla azotlu gübreler nitrifikasyon bakterilerini faaliyetlerini sınırlandırmaktadır. Böylece mas-rafsız olan ikinci azot kaynağı da zarar görmektedir. Bunun yanında fazla miktarda verilen fosforlu gübrelerdeki kimyasal fosfat formları toprakta genel bir biyolojik bozulma meydana getirmektedir. Toprağın toksik maddelerce olası zengin-leşmesi Tarımda kullanılan kimyasal gübrelerle önemli miktarlarda toksik elementler topraklara bırakılmaktadır. Bu elementler özellikle fosfatlı gübrelerden kaynaklanan Cd, Zn, Cr,Pb, Nve U'dur. Geleneksel gübreleme ile bu tür ağır metallerin konsantrasyonları ile beraber, istenmeyen ağır metal artışlarına neden olabilmektedir. Bazı araştırıcılar tarafından yapılan çalışma-larda fosfatlı gübrelerin 01-170mg/kg arasında Cd kirliliğinin büüyk oranda fosfatlı gübrelerden kaynaklandığı tespit edilmiştir. Fosfatlı gübrelerde Pb düzeyinin 7-225 mg/kg, nitratlı gübrelerde 2-27 mg/kg arasında olduğu belirtilmiş, yine fosfatlı gübrelerdeki Cu düzeyinin 1-300 mg/kg civarında olduğu ve topraktaki kirlilik için fosfatlı gübrelerin diğer etkenlerle kaynak oluşturduğu belirtilmektedir. Yapılan başka bir çalışmada 1000-4500kg/ha düzeyinde 35-45 yıllık fosforlu gübrelemede yüzey topraklarda, çevre alanlara oranla Cd fazlalığı tespit edilerek, bu Cd'un %80'inin kimyasal gübrelerden geldiği belirtilmiştir. Topraklarda doğal olarak bulunan ağır metallerin toplam kapsamları tabloda verilmektedir. Genellikle tolere edilebilir değerleri yukarıda belirtilen şartlarla aşılabilmektedir. Ancak, tam ve kesin değerler için her bir elementin yarayışlı değerlerinin belirlenmesi gerekmektedir. Sonuç ve değerlendirme Ülkemizde gübre kullanımında büyük çelişkiler yaşanmaktadır. Bölge, ürün, verim, arazi büyüklüğü, bilgi birikimi ayrımı yapılmadan gübre tüketiminin özendirilmesi, ekonomik ve çevresel kayıpları hızlandırmaktadır. Ülkemizde tüketilen kimyasal gübreler çoğu kez hiçbir analiz yapılmadan veya uzman görüşü alınmadan kullanılmaktadır. Ayrıca gübre uygulama zamanı ve metotlarının da az bilinmesi veya bilinmemesi doğru olmayan gübre kullanımlarına neden olmaktadır. Ülkemizdeki gübre kullanımı son yıllarda artmış olmasına rağmen genel ortamlara bakıldığı zaman Avrupa ülkelerinin gerisinde kalmaktadır. Kimyasal gübrelerin toprak üzerinde olumsuz etkileri kısa bir dönemde meydana gelmeyip çok uzun yıllar boyunca, tek yönlü dengesiz ve her yıl aynı formda gübre kullanımından ileri gelmektedir. Ülkemizde yapılmış olan az sayıdaki bilimsel çalışmalarda toprakların mineral gübrelerle aşırı derecede kirletilmediğinin belirtilmiş olmasına rağmen, kimyasal gübrelerin toprak üzerine olan olumsuz etkilerini ortaya koyacak bilimsel araştırma sayısının yetersiz olması nedeniyle topraklar üzerinde olumsuz etkilerinin düzeyi konusunda fikir ileri sürmek oldukça zordur. Ancak, yapılan az sayıdaki araştırma göster-miştir ki, kimyasal gübrelerin bilinçsiz kullanımı toprakların kirlilik yüklerinin artmasına neden olmaktadır. Ayrıca toprağa kadmiyum girişinin en önemli kaynağı olan fosforlu gübre de, bu gübrenin ve hammaddesinin dışalımında kadmiyum standardı uygulanmamakta ve ölçüm yapılmamaktadır. Kimyasal gübreler hemen hemen bütün kesim-leri ilgilendiren bir tarımsal girdi olması nedeniyle çok iyi düzenlenmesi ve çok iyi planlanması gerek bir konudur. Öncelikle gübre tüketiminin kontrol altına alınması gerek-mektedir. Dengeli ve toprak bitki analizlerine dayalı olarak yapılacak gübreleme sonucu, gübrelerin çevreye olan olumsuz etkileri minimum düzeyde kalacak ve tehlike olmaktan çıkacaktır. Kaynakça 1-ÇOLAKOĞLU,H (1998) Büyük Menderes Havzasında Mineral Gübre Kullanımı ve Çevresel Etkileri, Büyük Menderes Havzası 3. Tarım ve Çevre Sempozyumu. SÖKE 2-HAKTANIR K..(1989) Toprakta Ağır Metallerin Tolere Edilebilir Miktarları ve Bitkilerde Birikimi. Ankara Üniversitesi Ziraat fakültesi Ders Notları ANKARA 3-HAKTANIR K...(1989) Toprak Kirliliğini Oluşturan Etmenler FAO, Gıda ve Çevre Sempozyumu . Tarım ve Köyişleri Bakanlığı ANKARA 4-HATİPOĞLU F. ve ALPASLAN M., (1994) Gübre Kullanımı ve Çevre TÜGSAŞ'ın 40. Yılında Gübre Sempozyumu. ANKARA 5-HATİPOĞLUF. Ve ALPASLAN M., GÜNEŞ A., (1966) Gübre Kullanımı ve Çevre Üzerine Etkileri, TÜBİTAK Türk tarım ve Ormancılık Dergisi. ANKARA 6-Kumbur h., ve ARK.(1996): İçel'de Tüketilen Sebze ve Meyvelerde Toksik Element Düzeylerinin Araştırılması. Tarım ve Çevre İlişkileri Sempozyumu Bildiri Kitabı Mersin Üniversitesi MERSİN 7-ÖZBEK H., (1989): Tarımın Çevre Problemleri. Çevre 89,Beşinci Bilimsel ve Teknik Çevre Kongresi. ADANA 8- SAMUEL L.T., WERNERL.N. Çeviri Güzel N. (1982): Toprak verimliliği ve Gübreler Ç.Ü.Z.F. Yayınları No: 168 ADANA 9-ŞAHİN M., (1990) Çevre Kalitesi ve Toprak Kirliliği, Standart Ekonomik ve Teknik Dergi SAYI: 343 ANKARA 10-.......(2001) Su Havzaları Kullanımı ve Yönetimi, Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı Özel İhtisas Komisyon Raporu DPT.ANKARA Yusuf CERAN Çevre UzmanıÇevre BakanlığıÇevre Koruma Genel Müdürlüğü Çevre ve İnsan dergisi

http://www.biyologlar.com/kimyasal-gubreler-ve-toprak

Çevre gündeminde bu hafta (15-21 Aralık 2012)

Çevre gündeminde bu hafta (15-21 Aralık 2012)

Greenpeace, dünyaca ünlü hazır giyim markası Zara'dan sonra Levi Strauss & Co.'nun da zehirden arınma sözü verdiğini açıkladı. Dünyanın en büyük kot üretisi Levi's, dünyanın en büyük parekende zinciri Zara da dahil, zehirden arınma taahhüdü veren on giyim markası arasındaki yerini aldı. Levi's, Greenpeace'in "Toxic Threads: Under Wraps" raporunu Meksika'da yayınladıktan ve Levi's gibi markaların tedarikçileri de dahil olmak üzere, fabrikalardan yaşadıkları bölgedeki kirliliğin sorumluluğunu üstlenmesi için mücadele eden bir aileyi konu alan belgeseli yayınladıktan sekiz gün sonra zehirden arınma sözü verdi. Marmara çürüyor Marmara Denizi'nin Değişen Oşinografik Şartlarının İzlenmesi (MAREM) projesinin sonuç raporuna göre, Marmara Denizi'nde oksijen değerleri düşüyor. Uzmanlar, çürüme nedeniyle denizin canlıların yaşayamayacağı bir su kütlesi haline geleceğini belirtiyor. Sevinç-Erdal İnönü Vakfı tarafından sürdürülen "Marmara Denizi'nin Değişen Oşinografik Şartlarının İzlenmesi (MAREM) projesinin 2012 sonuç raporu, düzenlenen bir toplantıyla açıklandı. Çanakkale Boğazı'ndan Ege Denizi'ne kadar 150'den fazla istasyonda yapılan ölçümlerin sonucunda hazırlanan raporun sunum toplantısına Sevinç İnönü de katıldı. Dünya vazgeçiyor, biz yeni yapıyoruz Akkuyu Çernobil olmasın Mersin Nükleer Karşıtı Platform (NKP) üyeleri, yapılması planlanan Akkuyu Nükleer Santralı'nı protesto etti. Büyükşehir Belediyesi binası önünde toplanan platform üyelerinin sözcüsü Sabahat Aslan, "Dünya vazgeçerken biz ise nükleer santral kurmaya çalışıyoruz" dedi. Hakkari'de çevre kirliliğine karşı çevre sağlığı platformu oluşturuldu Hakkari Üniversitesi Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksek Okulu (MYO) öğrencileri, Hakkari ve bölgede yaşanan çevre kirliliğine dikkat çekmek için Çevre Sağlığı Platformu'nu (ÇESAP) kurdu. Çevre kirliliğinin önüne geçmek için bir araya gelen Sağlık Hizmetleri MYO öğrencileri, öğretim görevlisi Hakan Yoldaş öncülüğünde faaliyetlerine başladı. İlk olarak Hakkari Üniversitesi Rektörü Prof. Dr. Ebubekir Ceylan'ı makamında ziyaret eden ÇESAP üyeleri, "Çevre Sağlığı Platformu" yazılı tişört ve şapka hediye ettikleri Rektör Ceylan'ı, fahri üye ilan etti. Öğrencilerle bir süre sohbet eden Rektör Ceylan, öğrencilerin yaşadıkları çevreye karşı duyarlı olmasından gurur duyduğunu söyledi. İlkokullarda çevre ders olarak okutulmalı Tüketici ve Çevre Eğitim Vakfı'nın Ankara'da gerçekleştirdiği "Çevre ve İnsan Sağlığı Sempozyumu" sonuç bildirgesi yayınlandı. Bildirgede, kentsel dönüşüm çerçevesinde, binaların yenilenmesi ve yeniden inşasında binalara atık odalarının yapılması, çevreye duyarlı nesiller için bilinçlendirme ve eğitim çalışmalarına önem verilmesi için ilkokullarda çevre derslerinin olması gerektiği vurgulandı. Sümer dilini iklim değişikliği yok etmiş ABD'li uzmanlarca yapılan bir araştırma, iklim değişikliğinin doğal felaketler dışında bir başka ilginç sonucuna daha ulaştı. Araştırma, Sümer dilinin yok oluşunda iklim değişikliğinin büyük payı olduğuna ilişkin. Buna göre küresel ısınmayla ortaya çıkan kuraklık ve kıtlık felaketi, insanlık tarihi üzerinde de korkunç etkiler doğurabilir. Amerikan Jeofizik Derneği'nin San Francisco'da düzenlediği toplantıda açıklanan sonuçlara göre M.Ö. 2200 yılında başlayan ve üç asır devam ederek Mezapotamya'yı kasıp kavuran kuraklık önce toplumsal huzursuzluklara, ardından Akad İmparatorluğu'nun yıkılmasına yol açtı. Göktürk -2 fırlatıldı Türkiye' nin yüksek çözünürlüklü yerli keşif uydusu Göktürk-2 Çin' den uzaya fırlatıldı. Uydudan alınarak görüntüler, istihbarat, tarımsal üzün analizleri, çevre kirliliği doğal afetlerin eden olduğu hasarların değerlendirilmesi için kullanılacak. Küresel ısınma kuşları da tehdit ediyor İngiltere' de hazırlanan raporda, küresel ısınmanın bazı kuşların ve hayvanların göç yollarında değişikliğe yol açtığı bildirildi. Trakya Üniversitesi (TÜ) Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Mustafa Kaya, küresel ısınmanın kuşların göç mevsiminin değişmesine neden olduğunu belirterek, "Zamansız göç eden kuşlar, yavru besleme problemleri yaşıyor, telef olma tehlikesiyle karşı karşıya kalıyor" dedi. Yavru balık kıyımına devam Bir avuç yavru balık KTÜ'den Prof. Dr. Ertuğ Düzgüneş danışmanlığında yürütülen araştırmada, ağ yapısı nedeniyle balık boyu yasaklarının ihlal edildiğini söyledi. Gırgır ağlarının 1.5 futbol sahasını kapladığını belirten Düzgüneş, "Tonlarca balığı hapsettikten sonra küçük balıkların kaçma şansı yok. Pompadan alınan balıklar ızgara sisteminden denize iade ediliyor ama bir kez strese giren balık eski canlılıklarına kavuşamıyor" dedi. Organik tarım da anayasaya girdi TBMM Anayasa Uzlaşma Komisyonu, GDO ve gıda güvenliği konusunda tüketicinin yüreğine su serpecek bir düzenleme yaparak, organik tarımın teşvikini anayasal görev olarak tanımladı. Buna göre devlet, organik tarım yöntemlerini teşvik edecek. Tezgahtaki tehlike Elazığ'da yapılan bir araştırmada, tezgahta satışa sunulan balıkların yüzde 83'ünün, biriktirdiği ağır metaller nedeniyle tüketime uygun olmadığı belirlendi. Veteriner Fakültesi Besin Hijyeni ve Teknolojisi Anabilim Dalı öğretim üyesi Yrd. Doç. Osman İrfan İlhak, AA muhabirine yaptığı açıklamada, tezgahta satılan alabalık, sazan, çipura ve levrek balıklardan 15'er adet alarak, içerdikleri kadmiyum, kurşun, bakır, çinko ve demir gibi bazı ağır metallerin miktarını incelendiklerini söyledi. http://www.greenpeace.org/turkey

http://www.biyologlar.com/cevre-gundeminde-bu-hafta-15-21-aralik-2012

Arıtılmış Atıksuların Yeniden Kullanımı

Arıtılmış Atıksuların Yeniden Kullanımı

Giderek artan nüfus doğal kaynaklar üzerinde sürekli artan talepler getirmekte ve tatlı su kaynaklarının geleceğini tehlikeye düşürmektedir. Birleşmiş Milletler dünyadaki su rezervlerinin yalnızca %2,5 oranındaki bir kısmının tatlı su kaynağı olduğunu ve 25 yıl içerisinde dünya nüfusunun üçte ikilik kısmının kuraklık çeken bölgelerde yaşamak zorunda kalacağını tahmin etmektedir [1-3]. Dünya çapında yüzeysel tatlı su kaynaklarının %70’i tarımsal faaliyetler amacıyla kullanılmaktadır. Buharlaşma ve terleme (evapotranspirasyon) nedeniyle kaybedilen su haricindeki kısım ise, tekrar yüzeysel sulara ulaşmakta ya da infiltrasyon ile yeraltı sularına karışmaktadır [4]. Dolayısıyla tarımsal sulama amaçlı kullanılan suyun büyük bir miktarı su kaynaklarına geri dönmekte ve bu durum hem yüzeysel su kalitesini hem de sulama suyu kalitesini birlikte etkilemektedir. Artan su talebine karşılık tatlı su kaynaklarını yenileyip miktarını artırmak teknik ve ekonomik açıdan sınırlayıcı olduğu için sürdürülebilir kalkınmayı sağlayabilecek değişik pratik çözümlere ihtiyaç vardır. Bu bağlamda arıtılmış atıksuların geri kazanımı ve tarımsal sulama amaçlı kullanımı için son yıllarda çalışmalar ve uygulamalar oldukça artmıştır. Atıksuların geri kullanımı ile hem tatlı su kaynaklarının tüketimi azaltılmakta hem de deşarj edilen arıtılmış atıksuların çevresel etkileri en aza indirilmektedir [1,3,5]. Arıtılmış atıksular ile tarımsal alanların sulanmasını temel alan projelerin başarılı bir şekilde uygulanabilmesi için en önemli parametre arıtılmış atıksuyun kalitesidir. Arıtılmış atıksuyun kalitesi, ham su kalitesine ve atıksuyun uygulandığı arıtma derecesine bağlıdır [6]. Elektriksel iletkenlik, arıtılmış atıksuların sulamada kullanımı için uygunluğunu belirlemede en önemli parametredir. Topraktaki tuz konsantrasyonunun artması bitkilere zehir etkisi yapar. Toprak çözeltisinde bazı iyonların yüksek yoğunluklarda bulunması, bitkilerin gelişmesi için gerekli bitki besin maddelerinin yeterli miktarda alınmasına engel olur. Yüksek düzeydeki tuzluluk, toprak mikroorganizmalarının faaliyetlerini ve çoğalmasını olumsuz yönde etkiler. Bu olayın sonucunda da dolaylı olarak temel bitki besin maddelerinin dönüşümleri ve bitkiye olan faydaları etkilenir [7]. Sulama suyu için önemli olan diğer bir parametre de klorürdür (Cl¯). Genel olarak tuzlu su içerisinde klorür miktarı yüksektir ve eğer sulama suyu içerisinde limit değerlerini aşarsa bitki yapraklarında birikmeye ve neticede yaprakların kuruyup düşmesine neden olmaktadır. Bütün doğal sularda az ya da çok miktarlarda sülfat iyonuna (SO4-2) rastlamak mümkündür. Bitki beslenmesi için bu iyon gerekli olmakla birlikte limit değerleri aşan sülfat miktarı bitkilerin bünyelerine aldıkları kalsiyum miktarını azaltır ve sodyum miktarını artırarak zehirlenmelerine neden olmaktadır. Kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinin topraklarında ve çorak topraklarda bor elementinin miktarı oldukça yüksek düzeydedir. Genellikle 1 mg/l’den az bor içeren topraklar optimum bitki gelişmesi için uygundur [7]. Suda ya da toprakta sınırların üzerinde bor bulunması bitki yapraklarında sararma, yanma ve yarılmalara, olgunlaşmamış yapraklarda dökülme ve büyüme hızının yavaşlaması ile verimde azalmaya neden olmaktadır. Bunun yanında sulama suyundaki nütriyent (azot ve fosfor) miktarı ürün yetiştirme tekniği açısından önemli olduğu kadar sulama suyu kaynağındaki organik kirliliğin de önemli bir göstergesidir. Bitkilerin gelişmesinde azot ve fosfor oldukça önemli olmakla birlikte, yönetmeliklerde belirtilen limitlerin aşılması durumunda ürün veriminde azalmalara neden olmaktadır. Atıksularda bulunan insan sağlığını etkileyen önemli mikroorganizmalar; bakteriler, virüsler ve parazitlerdir. Atıksuların tarımsal sulamada kullanılması ile atıksudaki mikroorganizmalar toprağa taşınır. Düzenli olarak işletilen atıksu arıtma tesisleri mikrobiyal konsantrasyonunun büyük bir kısmını azaltır. Atıksudaki kirlilik indikatörü olan bakteriler (fekal koliform), dezenfekte edilmeden ortama verilen arıtılmış atıksular ile sulanan alanlarda toprağın yaklaşık 1,37 m altındaki bir derinlikte tespit edilmiştir [6, 8]. Sulamada kullanılacak suları belirlemek için kullanılan standartlar ve yönergeler halk sağlığının korunmasını ve atıksudaki mevcut mikroorganizmaların kontrolünü baz almaktadır [6]. Atıksuyun içindeki çözünmüş tuzlar, bor, ağır metal ve benzeri toksik maddeler yörenin iklim şartlarına ve toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerine bağlı olarak ortamda birikebilir, bitkiler tarafından alınabilir veya suda kalabilir. Bu nedenle arıtılmış atıksuların tarımsal sulamada kullanılması ve bertarafı söz konusu ise suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik parametreler açısından öngörülen sınır değerlere uygunluğunun yanı sıra bölgenin toprak özellikleri de dikkate alınmalıdır. Atıksuların tarımsal sulama amaçlı kullanılmasında karşılaşılan problemler ve mühendislik çözüm önerileri Tablo 1’de verilmiştir.   Tablo 1. Atıksuların tarımsal sulamada kullanımında karşılaşılan problemler ve çözüm önerileri [5, 9].   Kullanım Sırasında Sudaki İçerikler Tarafından Oluşturulan Problemler Çözümler/Arıtma Opsiyonları Karbonat ve bikarbonat miktarına göre toprak geçirimliliğinin azalması İleri arıtma yöntemleriyle karbonat ve bikarbonat giderimi Suda bulunan bileşiklerin ürün işlenmesini etkilemesi Spesifik olarak giderimi istenen bileşiğe göre optimize edilmiş ileri arıtma Klorür, boron, sodyum gibi iyonların toprakta birikmesi nedeniyle mahsul azalması İleri arıtma ile yumuşatma (membran prosesleri); toprağa şartlandırıcılar eklemek ve periyodik olarak aşırı mineralleri topraktan sızdırmak; arıtma öncesi tuzluluk kontrolü Çiçek türü bazı ürünlerin nütriyentlere karşı hassasiyet göstermesi Biyolojik nütriyent giderim prosesleri (nitrifikasyon/denitrifikasyon ve fosfor giderimi) Kadmiyum, kurşun ve civa gibi ağır metallerin ürünlerin biyolojisine zarar vermesi İleri arıtma sistemleri (membran, adsorpsiyon prosesleri) Sulama sistemleri ve püskürtücülerin tıkanması Kullanım sahasında ön-filtrelerin kurulması Yüksek azot veya nitrat muhtevasından dolayı yeraltı sularının kirlenmesi, istenmeyen vejetasyonun oluşup ürün kalitesini bozması Biyolojik nütriyent giderim prosesleri (nitrifikasyon/denitrifikasyon)   Dünyada artan su ihtiyacının bir kısmı, özellikle de çok yüksek miktarlarda su ihtiyacı olan tarım sektöründe uygun kriterler göz önüne alınarak arıtılmış atıksularla karşılanabilmektedir. Dünyada pek çok ülke tarafından hayata geçirilen bu uygulamanın gerek tatlı su kaynaklarının verimli kullanımı gerekse de arıtılmış atıksuların çevresel etkilerinin azaltılması bakımından önemi büyüktür. Arıtılmış atıksular ile tarımsal alanların sulanmasını temel alan projelerin başarılı bir şekilde uygulanabilmesi için en önemli parametre arıtılmış atıksuyun kalitesidir. Bu bağlamda tarımsal sulamada kullanılabilecek nitelikte güvenilir arıtılmış su üretebilecek, ilk yatırım ve işletme maliyeti açısından rekabet edebilecek atıksu arıtma tesislerine ve arıtma teknolojilerine ihtiyaç vardır. Durmaksızın artan nüfus ve buna karşılık artan yiyecek ihtiyacına karşı, su miktarı sabit kaldığından dolayı dünya çapında atıksuların geri kullanımı ile ilgili mevcut projelere yeterli desteklerin verilmesi gerekmektedir. Günümüzde arıtılmış atıksuların sulamada kullanımı artık küçük lokal ölçekli projelerden, çok kullanıcılı büyük ölçekli projelere dönüşmektedir. İçme suyunun ve arıtılarak geri kazanılmış atıksuyun kentlere ayrık şebekelerle dağıtım projelerinin global olarak artmasıyla da tatlı su kaynakları daha korunur hale gelmektedir.   23.12.2013 Yrd. Doç. Dr. Bilgehan İlker Harman ÇEKÜD Isparta Temsilcisi Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Isparta.   Kaynaklar [1] World Health Organization (WHO) (1989) Health Guidelines for the Use of Wastewater in Agriculture and Aquaculture. Report of a WHO Scientific Group, WHO Technical Report Series, No. 778, Geneva. [2] U.S. Environmental Protection Agency (USEPA) (1991) Municipal Wastewater Reuse: Selected Readings on Water Reuse. Office of Water (WH-595), EPA 430/09-91-002. [3] U.S. Environmental Protection Agency (USEPA) (1992) Guidelines for Water Reuse. Office of Technology Transfer and Regulatory Support, EPA/625/R-92/004. [4] Ongley E. D. (1996) Control of Water Pollution from Agriculture-FAO Irrigation and Drainage Paper 55. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. [5] Kitis M., Beyhan M., Yiğit N. Ö., Civelekoğlu G. (2004) Kentsel ve endüstriyel atıksuların arıtılıp geri kazanımı uygulama alanları ve problemler. 9. Ulusal Endüstriyel Kirlenme Kontrolü Sempozyumu, İTÜ, 2-4 Haziran, İstanbul. [6] Saskatchewan Environment (2006). Treated Municipal WastewaterIrrigation Guidelines (EPB 235). [7] Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, http://www.khgm.gov.tr/kutuphane/trcoraklik/7.htm [8] National Research Council (NRC) (1996) Use of reclaimed water and sludge in food crop production. National Academy Press, Washington, DC. [9] U.S. Bureau of Reclamation (USBR) (2003). Southern California Water Recycling Projects Initiative Phase II, CA, USA. http://www.cekud.org.tr

http://www.biyologlar.com/aritilmis-atiksularin-yeniden-kullanimi

Türkiye’deki Tuzlu Göller, Mars’ta Yaşama Işık Tutabilir

Türkiye’deki Tuzlu Göller, Mars’ta Yaşama Işık Tutabilir

Bilim insanları, Türkiye’nin Göller Yöresi olarak anılan bölgesindeki aşırı tuzlu göllerde yaşayan canlıların muhtemelen Mars’ta da hayatta kalabileceklerini öne sürüyor.

http://www.biyologlar.com/turkiyedeki-tuzlu-goller-marsta-yasama-isik-tutabilir

Abiyogenez - 14: Miller-Urey Deneyi Nedir, Ne Değildir?

Abiyogenez - 14: Miller-Urey Deneyi Nedir, Ne Değildir?

20. yüzyılın dahileri arasında görülen, canlılığın cansızlıktan nasıl evrimleşmiş olabileceğine dair ilk somut deneyleri yapan ve fikirleri ileri süren Alexander Ivanovich Oparin (Rusya) ve John Burdon Sanderson Haldane (İngiltere).

http://www.biyologlar.com/abiyogenez-14-miller-urey-deneyi-nedir-ne-degildir

Mars Toprağında Bitki Yetiştirme Çalışmaları Devam Ediyor

Mars Toprağında Bitki Yetiştirme Çalışmaları Devam Ediyor

Mars üzerine yapılan araştırmalarda, özellikle orada koloniler kurma amacı güdülüyorsa, cevaplanmaya çalışılan oldukça önemli bir soru var: Orada kurulacak düzenin kendi kendini idare edebilmesi mümkün olabilir mi?

http://www.biyologlar.com/mars-topraginda-bitki-yetistirme-calismalari-devam-ediyor

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0