Ay: Ocak 2019

Fotosentez sürecini ürünler açısından karşılaştırıp fotosentez reaksiyonlarının birbiri ile olan ilişkisini tartışınız.

 

Fotosentez birçok aşamalı gerçekleşen bir süreçtir. Bu süreç yeşil pigment taşıyan tüm canlılar için oldukça önemli besin kaynağıdır. Besin sağlanması ve solunum zinciri reaksiyonlarının bu noktada tamamlanması söz konusudur. Çevremiz için de oldukça büyük önem taşır. Fotosentez sürecinin gerçekleşmesi çok basamaklı olsa da en çok bilinen ve yaygın karşımıza çıkan süreç, ışığa bağımlı reaksiyon ve calvin döngüsüdür. Bu döngü sisteminde bilinmesi gerekenler oluşan ürünlerdir. Adından belli olduğu gibi bir reaksiyon ışık varlığında gerçekleşirken bir diğer reaksiyon ışık bağımsız gerçekleşmektedir.

 

Işığa ihtiyaç duyan reaksiyonda ATP ve NADPH bulunur. Bunlar ışığa hapseder ve ATP gerekli durumda enerji vermek için parçalanırken NADPH ise karbondioksitten şekerin oluşumuna destek olmaktadır. Bu süreçte geçici bir depolanma söz konusudur. Işık enerjisinin form değişirmiş hali sonrasında bu oluşan şekerler arasında son bulmaktadır. Işığa bağımlı olmayan reaksiyon (Calvin döngüsü) stromada gerçekleşir. Burada ışığa bağımlı tepkimelerdeki ATP ve NADPH ı alır. NADPH üç karbonlu şekerleri oluşturmak adına bir araya gelir ve sonuç olarak glukoz molekülü oluşturulur.

Fotosentetik canlıların bir anda yok olduğunu düşününüz. İnsanlar ve diğer canlılar bu durumdan nasıl etkilenirdi? Belirtiniz.

 

Canlılar alemi oldukça büyüktür. Bu alemde küçük olarak gösterilen bir cinsin bile kaybı alemde büyük kayıplara sebep olmaktadır. Çünkü bir beslenme zinciri mevcuttur. Bu zinciri takiben hayvanların ve insanların beslenmesi, ekosistemin dengesi gibi durumlar da göz önünde bulundurulmalıdır. Basit gibi görünen bir kurbağanın eksikliği çevremizde böcek istilasının olmasına neden olmaktadır. Bu kurbağalar ile beslenen yılanların da eksikliğine sebep olmaktadır. Sürekli olarak birbiri ile bağlantılı olan bu sistemde dengenin korunması elzemdir.

 

Fotosentez ise nefes almamızı sağlayan en büyük ve en kompleks olaylardan biridir. Fotosentetik canlıların ortama sağladıkları faydalar da ekosistem için oldukça büyük önem taşır. Fotosentezin gerçekleşmemesi durumunda nefes alışımız mümkün olmamaktadır. Yeşil yapraklı bitkiler ve bitkisel alglerin hayatların sonlanması anlamına gelmektedir. Bu durumda otçul beslenen neslin tükenmesine sebep olmaktadır. Ot ile beslenen hayvanların tükenmesi ilerleyen süreçlerde etçilleri ve insanları da etkilemektedir. Bundan dolayı fotosentez canlıları ekosistemin vazgeçilmez bir parçasıdır.

Küçük bir kır faresinin hayatını sürdürebilmek için 24 saat içinde kendi ağırlığı kadar yiyeceği bulmak zorunda olmasının nedenleri neler olabilir?

 

Beslenme hayati bir olaydır. Her canlının beslenmesi de bu süreçte değişkenlik gösterir. Bir fil ile sincabın beslenmesi birbiriyle aynı değildir. Bir bebek ile normal erişkin bir insanın beslenmesi de birbirinden farklıdır. Bundan dolayı beslenme şartlara ve fiziki özelliklere göre de şekillenmektedir. İnsanların aç kalması ve yaşamanı devam ettirmesi 72 saat kadar olduğu belirlenmiştir. Bundan sonrasında tamamen açlığın olması durumunda vücutta geri dönüşü olmayan hasarların gerçekleşmesi muhtemeldir. Hasar beyne ulaştığında bu söz konusu olan durum gerçekleşmektedir. Yavaşça tüm dokulara ilerler ve sonrasında ölüm gerçekleşir.

 

Bu aç kalma süresi de hayvandan canlıya değişkenlik göstermektedir. Kır faresi olarak adlandırılan bu canlılar vücut itibari ile oldukça küçüktür. Beslenme miktarı fazla olmasına rağmen mide hacimleri de bu oranda büyüklük gösterir. Kır farelerinde aktivite durumu fazladır. Bilinen hızlı canlılardandır. Gün içerisinde harcadıkları efor ve beslenme eksikliğinden kaynaklı durumların hepsi bir araya geldiğinde hayvanların aç kalması durumunda ölüm olayı gözlenmektedir. Bu durum hayvanın genel durum ve aktivitesine bağlıdır. Bu yüzden sürekli bir besin arayışına girmektedir.

Bir insanın yemek sırasında sadece zengin proteinler içeren besinler yemesi daha sonraki sürede metabolik hızını nasıl ekiler?

 

Metabolizma oldukça kompleks bir oluşumdur. Bu oluşum içerisinde meydana gelen tüm değişimler, beslenme düzeni ile doğrudan ilgilidir. Beslenmenin düzenlenmesi ve bu sürecin geçirilmesinde etkinlik yenilen besinlerle doğrudan bağlantılıdır. Örneğin, karbohidrat içeriği yüksek besinlerin yenmesi, anlık olarak kan şekerini aşırı derecede yükseltmekte ve bu durumda kan şekerinin yükselmesi ve karnın doyması da kısa sürmektedir. Ancak sindirimi basit olduğu için kişinin karnı kısa sürede acıkmaktadır. Karın tokluğunun sağlanması ve kişinin uzun süre kendini aç hissetmemesi için sindirimi zor olan besinlerin tüketilmesi önerilmektedir.

 

Özellikle diyetlerde sürekli olarak protein ağırlıklı besinlerin tüketilmesi üzerinde durulmaktadır. Bu durum proteinlerin uzun süreli tokluk hissi vermesinden kaynaklanmaktadır. Protein, sindirimi midede başlayan ve sindirim süresi bakımından oldukça uzun süren bir besindir. Bundan dolayı da kişinin metabolizması sürekli olarak çalışır. Sindirim anına gidene kadar hatta vücuttan atılım sağlanana kadar metabolizma sürekli olarak çalışmaktadır.

“Aç ayı oynamaz.” atasözü biyolojik açıdan ne ifade etmektedir?

 

Vücudumuzda yer alan birçok sistemimiz biyolojik olarak çalışmak için glukoza ihtiyaç duymaktadır. Glukoz ise besinlerden sağlanmaktadır. Açlık uzun sürdüğünde vücudumuzdaki glukoz depoları tükenir ve bu durumda kişide halsizlik oluşur. Bu halsizlik süresinin uzaması aç kalma ile bağlantılıdır. Enerji ihtiyacının besinler ile karşılanması sonucunda da kişide birtakım değişiklikler meydana gelir. Depolardan tüketilmeye başlanan enerjinin ana kaynağı sonrasında kişiyi bitkin düşürmektedir. Aç ayı oynamaz denirken oynamak terimi hareket anlamına gelir. Hareket kısıklığı hatta açlığın ilerleyen durumlarında cümle kurmak dahi zorlaşır. Bu yüzden kişilere uzun süreli aç kalınmaması gerektiği de bildirilmektedir.

 

Açlık direk olarak beyni etkileyen bir durumdur. Uzun sürekli açlık neticesinde depoların tamamı boşalır ve bunların yerine yenilerinin kısa süre içerisinde konması gerekmektedir. Karnı doyduğunda insanların gözleri açılır işte bunun da tam anlamıyla anlamı vücutta meydana gelen bu fizyolojik süreçten kaynaklanmaktadır. Beyin ve vücudun koordineli çalışması neticesinde yemek yenmesi vücuda güç ve enerji vermektedir. Bundan dolayı da beslenme oldukça önemli bir husus olmaktadır.

Birbiri ardına gelen bazlar, sizi siz yapan genetik bilgiyi kodlar. Genetik bilgi hakkında neler biliyorsunuz? Araştırınız.

 

Bazlar, genetik bilginin şekillenmesinde büyük bir önem taşımaktadır. DNA adı verilen genetik bilginin aktarılmasını sağlayan çift sarmallı bu yapı sayesinde gerçekleşmektedir. Genetik bilgide meydana gelen bu değişimler, neslin devamlılığını sağlamaktadır. Yeni doğacak bir yavrunun şekillenmesi de genetik açıdan ebeveynleri sayesinde gerçekleşmektedir. Genetik bilgi fenotipik yani göz görebildiğimiz değişikliklerinde meydana gelmesini sağlamaktadır. Genotipik değişiklikleri dışarıdan göremeyiz ancak fenotipe yansımasını görmemiz mümkündür. Örnek olarak DNA da kodlanan renkli gözü DNA üzerinde göremeyiz ancak fenotipe yansımış olan halini göz rengi olarak görmemiz bize genotip hakkında bilgi vermektedir.

 

Genotip ve fenotip kişinin birey olarak oluşmasını sağlamaktadır. Bundan dolayı genetik bilgi özel olarak korunmaktadır. Dışarıdan yapılabilecek her türlü müdahaleye karşı da oldukça sıkı şekilde korunmaktadır. Genetik bilginin depolanması ve nesilden nesile aktarılması da bu sayede gerçekleşmektedir. Bu durumda en önemli görevler bazlara düşmektedir. Bu bazlar DNA ve RNA da küçük farklılıklar içermektedir. DNA da bulunan bazlar, adenin, timin, guanin ve sitozindir. Genetik bilginin akışında rol alan bazlar bu şekildedir.

Nükleik asitlerin keşif sürecinde görev alan bazı bilim insanlarının yaptıkları çalışmaları kısaca özetleyiniz. (Franklin – Watson-Crick)

 

Nükleik asitler adı üzerinde asidik yapılarında kaynaklı olarak bu ismi almış, genetik bilginin taşınmasında önemli görevler alan moleküllerdir. Bu moleküllerin bu ismi alması da Franklin isimli bilim insanının sayesinde gerçekleşmiştir. Franklin, hücre çekirdeğindeki DNA materyali üzerinde durmuştur. Bu materyalde yapılan çalışmaların ışığında bulunan asit yapılı bu moleküllere nükleik asit adı vermiştir. Nükleik asitler, genetik bilginin oluşumunda büyük bir öneme sahiptir. DNA nın kararlı yapısı da nükleik asit varlığından kaynaklanmaktadır. Bu yüzden bilim dünyasında oldukça büyük önemi bulunmaktadır.

 

Nükleik asitlerin isimlendirilmesinden sonraki süreçte DNA yapısı ve konfigürasyonları hakkında çalışmalar devam etmiştir. DNA yapısı ve bulunma durumu incelendiğinde birçok isim konulmuştur ancak sürekli olarak bu yapının değişkenlik gösterdiği ve ortaya atılan tezlerin çürütüldüğü gözlenmiştir. Sonuç olarak nükleik asitlerin pozisyonları da göz önüne alındığında DNA süper sarmal olduğu ve bu yapının özel bir isimle anılması sağlanmıştır. Watson-Crick adı verilen bu bilim insanları DNA şekline Watson-Crick modeli adı vermiş ve geçmişten günümüze kadar gelen bu model hala moleküler biyoloji de aynı isimle anılmaya devam etmektedir. Bu yapı özeldir ve bağların konumuna kadar oldukça sıkı şekilde korunmaktadır.

X ışını kırınımı fotoğrafı, DNA’nın yapısını açıklamada nasıl bir fayda sağlamıştır?

 

X ışınları oldukça zararlı ışınlar arasında gösterilmektedir. Bunun sebebi küçük boyutlarda olması ve radyoaktif özelliğinden kaynaklanmasıdır. Çok küçük boyutlar, hareket ve organ dokulara direk olarak etki etmesine burada herhangi bir şekilde mutasyona neden olmasını sağlamaktadır. Mutasyonların meydana getirdiği genetik hasarlar bakıldığında ciddi süreçlerdir. Bu yüzden de kişilere radyasyondan uzak durmaları söylenir. Eğer işi bir şekilde radyoaktif ışınlar içeriyorsa (görüntüleme teknisyeni gibi) bu durumda koruyucu ekipmanlar ile çalışılması önerilmektedir.

 

X ışınlarının zararlarının yanı sıra, faydaları da bilim dünyasında sıklıkla isminden bahsettirmektedir. DNA oldukça kompleks ve küçük yapılı genetik materyaldir. Bu materyalin incelenmesi ve bu materyal hakkında detaylı bilginin elde edilmesi de farklı görüntüleme şekilleri ile karşımıza çıkmaktadır. Bu durumun neticesinde DNA molekülünün incelenmesi de X ışınları sayesinde gelişme kazanmaktadır. DNA yapına benzerlik göstermesi de DNA sarmalının birçok bilinmeyen yönlerini ortaya koymaktadır.

Eksiksiz bir gen haritasının ortaya çıkarılması, gelecek nesillerin yaşam kalitesini artırmak için hangi olanakları sunabilir?

 

Genetik bilginin en önemli özelliklerinden biri de nesilden nesile aktarılmasıdır. Bu durum genetik bir durumun kişiden kişiye geçeği anlamına gelmektedir. Büyük ailede olan bir hastalık nesiller boyunca sürekli olarak taşınmaktadır. Birçok genetik hastalık özellikle günümüzde en sık duyduğumuz hastalıklardan biri de kanserdir. Kanser hastalığının genetik temeli olduğu kadar yaşam kalitesi de bulunmaktadır. Bu yüzden kişinin beslenme ve hayat şartlarına devam etmesi durumunda herhangi bir durum gözlenmez. Şeker hastalığı ve tansiyon hastalığı da aynı şekilde büyük oranda genetik temelli olmasının yanı sıra, hayat şartlarına bağlı olarak değişken tablolar göstermektedir. Bu durumdan dolayı ailede genetik bir hastalık bulunması da kişinin bu hastalığa yatkınlığının olduğunu göstermektedir.

 

Genetik hastalıkların olsun bir şekilde nesillere aktarılmasını önlemek hayat kalitesini arttırmaktan geçmektedir. Sağlıklı bireyler olarak beslenmenin düzenlenmesi, egzersiz yapılması, fast food anlayışından uzak durulması, sigara gibi zararlı alışkanlıklardan uzak durulması halinde sağlıklı bireyler haline gelmemiz mümkündür. Psikolojik açıdan da kişinin kendini iyi hissetmesi halinde güçlü bir bünyeye sahip olması mümkündür. Netice de sağlık, fiziken ve ruhen tam anlamıyla iyilik halinde olmaktan geçmektedir.

“Oğlan dayıya, kız halaya çeker.” atasözünden yola çıkarak sizi fiziksel olarak tanımlayan özelliklerinizi ortaya çıkaran temel unsurlar neler olabilir?

Kişiler, fiziksel özelliklerini soy ağacından almaktadır. Bu özellikler çekirdek aileden başlar ve genişleyerek devam etmektedir. Çünkü aynı kan üzerinden aynı genetik bilgi yayılarak devam etmektedir. Bu genetik akış, üreme sonrasında da yeni oluşan yavruya aktarılmaktadır. Genetik bilgilerin devamı olduğu için çocuklar ya da torunlar aile büyüklerine benzerlik göstermektedir. Bu sadece insanda değil hayvanlarda da bu şekilde devam etmektedir. İnsanların aile bireylerinde dayının olması halinde erkek çocuklarının dayıya, halanın olması durumunda da kız çocuklarının halaya benzediklerine dair bir kanı bulunmaktadır. Bu genelleme yapılan ve geçmişten günümüzde gelen bir durumdur.

Genetik olarak birbirine benzeme olayını bir nebze de olsa doğrulamaktadır. Çünkü fizyolojik olarak benzerlik söz konusu olduğu durumlar aynı aileden gelinmesini gerektirmektedir. Hala ya da dayının olmadığı durumlar da gözlenebilse de genel olarak bu durum tartışma konusu oluşturmaktadır. Erkeklerin halaya ya da kızların dayıya benzediği olaylar da gözlenmektedir. Genelleme yapıldığında bu gibi tezler de hipotezi çürütmektedir. Özellikle yaşlıların bu sözü fazla benimsemiş olması ve günümüze kadar değişmeden gelmesi sürekli olarak yeni bir çocuk olacağından cinsiyetine göre bir benzetme yoluna gitmesine de sebep olmuştur. Ancak çocuğun çekirdekten başlayarak büyük aileye doğru benzerlik gösterdiği bilimsel olarak kanıtlanmıştır.