Selin Hoca Biyoloji uygulamasındaki hesabınızın ve ilişkili tüm verilerinizin kalıcı olarak silinmesi için lütfen alirifatyenilmez@gmail.com adresine talebinizi iletin.

KONULAR KEMOSENTEZ (IŞIK ENERJİSİ KULLANILMAYARAK BESİN SENTEZİ) KEMOSENTEZ ✔ İnorganik maddeleri oksitleyerek organik madde üretilmesine kemosentez denir. ✔ Kemosentez yapabilen canlılara kemoototrof denir. ✔ Kemoototrofların tamamı prokaryot canlıdır; bu nedenle tek hücrelidir. Kemosentezin Özellikleri ✔ Enerji kaynağı olarak inorganik maddeler kullanılır. Bu inorganik maddeler canlı türüne göre farklılık gösterir. ✔ Karbon kaynağı olarak karbondioksit kullanılır. ✔ Oksidayon olayı için oksijen gazı kullanılır. Atmosfere oksijen verilmez. (Bazı arkeler kemosentezi oksijen kullanmadan gerçekleştirir.) ✔ Işık enerjisine ihtiyaç yoktur. Aydınlık ya da karanlık ortamda gerçekleştirilebilir. ✔ Klorofil kullanılmaz. ✔ ETS görev yapar. İndirgenme ve yükseltgenme reaksiyonları gerçekleştirilir. İnorganik madde + O2 --> inorganik yan ürün + enerji H2O + CO2 + enerji --> organik madde Farklı Kemosentez Mekanizmaları ✔ Bazı kemosentetik bakteriler enerji kaynağı olarak demir, kükürtlü bileşikler (hidrojen sülfür) kullanabilir. Not: H2S fotosentezde hidrojen kaynağı iken, kemosentezde enerji kaynağıdır. ✔ Metanojenik Arkeler: Enerji kaynağı olarak karbondioksit kullanırlar. Oksidasyonu hidrojen ile gerçekleştirirler. Oksijen kullanmadan kemosentez gerçekleştirirler. Bunun sonucunda da metan gazı üretirler. ✔ Nitrit Bakterileri: Enerji kaynağı olarak amonyak kullanırlar. Oksidasyon sonucunda nitrit oluşturarak nitrifikasyonda görev alırlar. 2NH3 + 3O2 --> 2HNO2 + 2H2O + Enerji 6CO2 + 6H2O + enerji --> C6H12O6 + 6O2 ✔ Nitrat Bakterileri: Enerji kaynağı olarak nitrit kullanırlar. Oksidasyon sonucunda nitrat oluşturarak nitrifikasyonda görev alırlar. 2HNO2 + O2 --> 2HNO3 + enerji 6CO2 + 6H2O + enerji --> C6H12O6 + 6O2 Nitrit ve nitrat bakterilerine genel olarak nitrifikasyon bakterileri denir. Nitrifikasyon bakterileri kemosentezle kendi besinlerini üretirken azot döngüsünün gerçekleşmesini sağarlar. Ototrofların Ortak Özellikleri ✔ İnorganik maddelerden organik madde üretirler. ✔ Karbondioksit tüketirler. ✔ ATP sentezlenir ve tüketilir. (fosforilasyon ve defosforilasyon) ✔ Enzimatik reaksiyonlar gerçekleşir. ✔ ETS görev alır.

KONULAR İNSANDA SİNDİRİM İNSANDA SİNDİRİM

KONULAR KOMÜNİTE ETKİLEŞİMLERİ KOMÜNİTE EKOLOJİSİ

KONULAR SINIFLANDIRMA YAKLAŞIMLARI SINIFLANDIRMA YAKLAŞIMLARI

KONULAR CANLILAR VE ÇEVRE VARYASYON ✔ Aynı tür bireyler arasında çevresel ve genetik faktörler etkisi ile bazı farklılıklar görülür. Aynı türün farklı bireylerinin her biri birer varyasyondur. ✔ Varyasyonlar özellikle eşeyli üreme ve mutasyon nedeni ile ortaya çıkar. ADAPTASYON ✔ Bir canlının yaşama ve üreme şansını artıran genetik özelliklere adaptasyon denir. ✔ Adaptasyon bir canlıda tek başına ortaya çıkmaz. Uzun yıllar boyunca bir popülasyonda ortaya çıkan özelliklerdir. ✔ Canlının ortama uyum sağlamasını ve böylece neslini devam ettirebilmesini sağlar. Örnek: - Kaktüs ve aleo vera bitkisinde su depolama - Develerin kirpiklerinin uzun olması - Kutup ayılarının kürklerinin kalın olması - Sıcak iklimlerde yaşayan sıcakkanlı canlıların vücut çıkıntılarının soğuk iklimlerde yaşayanlara oranla daha büyük olması DOĞAL SEÇİLİM ✔ Varyasyonlar arasındaki bazı farklılıklar, bazı bireylerin yaşadıkları ortamda daha rahat yaşamalarını sağlar. Avantajlı özelliklere sahip olanlar hayatına devam ederken, sahip olmayanlar elenir. Buna doğal seçilim denir. ✔ Bakteriyel bir enfeksiyon sonucu kullanılan antibiyotikler vücutta hastalığa yol açan bakterilerin bazılarını öldürebilirken bazıları hayatta kalır. Çünkü, hayatta kalan bireyler antibiyotiğe direnç gösterir. Diğerleri ise gösteremediğinden ölür. Burada seçilim hayatta kalan bireyler lehine oluşmuştur. Çünkü bu bireyler bu ortam şartlarında daha iyi rekabet etmişlerdir. ✔ Koyu renkli ağaç üzerinde bulunan koyu renkli kelebekler avcılar tarafından fark edilmediğinden yaşamlarına devam edebilirler. Açık renkli kelebekler ise fark edileceklerinden ölürler. ✔ Açık renkli ağaç üzerinde bulunan açık renkli kelebekler avcılar tarafından fark edilmediğinden yaşamlarına devam edebilirler. Koyu renkli kelebekler ise fark edileceklerinden ölürler. ✔ Aynı kelebek varyasyonu farklı yaşam koşullarında farklı seçilime uğrar. MUTASYON ✔ DNA üzerinde meydana gelen değişikliklere mutasyon denir. ✔ Mutasyona neden olan çevresel faktörlere ise mutajen denir. Işınlar, boyalar, çeşitli kimyasal maddeler… mutajen olabilir. ✔ Bazı mutasyonlar DNA tarafından düzeltilebilir ve canlıya zarar vermez. ✔ Bazı mutasyonlar ise canlıya yeni bir özellik kazandırarak yaşama ve üreme şansını artırabilir. Bunlara yararlı mutasyon denir. ✔ Mutasyonların çok büyük bir kısmı ise öldürücü ya da metabolizmayı bozucu niteliktedir. Günümüzdeki genetik hastalıklar mutasyonlar sonucu oluşmuştur. ✔ Mutasyonun kalıtsal olabilmesi için; üreme ya da üreme ana hücrelerinde meydana gelmesi gerekir. Vücut hücrelerinde meydana gelen bir mutasyon sadece kalıcı olabilir. Kalıtsal değildir. YAPAY SEÇİLİM ✔ İstenilen özelliklere sahip bireylerin insanlar tarafından seçilmesi ve bu özelliklerin çoğaltılması amacı ile kendi aralarında çiftleştirilmesidir. ✔ Yapay seçilim, özellikle besin ve ticari değeri yüksek bitki ve hayvanlar üzerinde uygulanır. Örnek: ✔ Brassica oleracea bitkisinin çeşitli kısımları kullanılarak yapay seçilim ile lahana, brüksel lahanası, brokoli, karnabahar… gibi besin olarak kullanılan bitkiler elde edilir. ✔ Günümüzde evcilleşmiş hayvan ve bitki türleri de yapay seçilim ile oluşturulmuştur.

KONULAR FOTOSENTEZ (IŞIK ENERJİSİ KULLANILARAK BESİN SENTEZİ) FOTOSENTEZE GİRİŞ ✔ İnorganik maddelerden ışık enerjisi ve klorofil pigmenti yardımı ile organik madde üretimine fotosentez denir. ✔ Fotosentez yaparak beslenen canlılara fotoototrof denir. FARKLI FOTOSENTEZ MEKANİZMALARI ✔ Fotoototrof canlılarda, fotosentezde kullanılan hidrojen kaynakları farklı olabilir. bu durum canlılarda farklı fotosentez mekanizmalarının görülmesine neden olmuştur. Hidrojen kaynağı olarak H2O kullanan canlılar ✔ Bitkiler, algler ve siyanobakteriler (mavi-yeşil alg) tarafından gerçekleştirilir. ✔ Hidrojen kaynağı olarak su kullandıklarından organik maddenin yanında yan ürün olarak oksijen oluşturarak atmosferin oksijen miktarını artırırlar. Hidrojen kaynağı olarak: H2O Karbon kaynağı olarak: CO2 Oksijen kaynağı olarak: H2O 6CO2 + 12H2O --> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Hidrojen kaynağı olarak H2S kullanan canlılar ✔ Sülfür bakterileri tarafından gerçekleştirilir. ✔ Hidrojen kaynağı olarak hidrojen sülfür kullandıklarından organik maddenin yanında yan ürün olarak kükürt oluştururlar. ✔ Oksijen üretmezler. Hidrojen kaynağı olarak: H2S Karbon kaynağı olarak: CO2 6CO2 + 12H2S --> C6H12O6 + 12S + 6H2O Hidrojen kaynağı olarak H2 kullanan canlılar ✔ Hidrojen bakterileri tarafından gerçekleştirilir. ✔ Hidrojen kaynağı olarak hidrojen gazı kullandıklarından organik maddenin yanında yan ürün oluşturmazlar. ✔ Oksijen üretmezler. Hidrojen kaynağı olarak: H2 Karbon kaynağı olarak: CO2 6 CO2 + 12 H2 --> C6H12O6 + 6 H2O ✔ Robert Hill, fotosentezin reaksiyonları ile ilgili deneyler yaparak fotosentezin ışık reaksiyonları sonucu açığa çıkan oksijen gazının kaynağının CO2 değil, H2O olduğunu ortaya çıkarmıştır. Buna Hill Reaksiyonu denir. 6CO2 + 6H2O --> C6H12O6 + 6O2 Tüm Fotoototroflarda Görülen Durumlar ✔ Karbon kaynağı olarak CO2 kullanırlar. ✔ Klorofil ve ışık kullanırlar. ✔ Organik madde ve su oluştururlar. ✔ Hidrojen kaynağı kullanırlar. (Hidrojen kaynağı değişiklik gösterir.) ✔ Ökaryot hücrelerde klorofil pigmenti kloroplast organeli içinde yer alır. Bu nedenle kloroplast fotosentezden sorumludur. ✔ Prokaryot hücrelerde klorofil pigmenti hücre zarına bağlı olacak şekilde sitoplazmada bulunur. Hücre zarı ve sitoplazma beraberce kloroplast gibi görev yapar. Hücre zarı kloroplast içindeki tilakoit zar sisteminin görevini üstlenirken sitoplazma stromanın görevini üstlenmiştir. KLOROPLAST ✔ Klorofil pigmenti taşıyan yeşil plastiddir. ✔ Fotosentezin gerçekleşmesini sağlar. ✔ Dış ve iç olmak üzere iki katlıdır. İç zarı düzdür. ✔ İçi stroma ile doludur. Bu sıvı içerisinde DNA, RNA, ribozom, enzim de dahil olacak şekilde birçok organik ve inorganik madde bulunur. ✔ İçinde üçüncü bir zar sistemi bulunur. Buna tilakoit zar sistemi denir. Klorofiller granumların tilakoit zarına tutunmuş bir şekilde bulunur. Granumlar tilakoit ara lameller ile birbirine bağlanarak granaları oluşturur. ✔ Kendini eşleyebilir ve protein sentezi yapabilir. Işık ✔ Doğada çok farklı ışık türü vardır. Işık, dalga boylarına göre sıralanmıştır. Bu şekilde elektromanyetik spekturum oluşur. ✔ Elektromanyetik spektrumun 380nm ile 750nm arasındaki ışık fotosentez yapmaya uygundur. Bu ışığa görünür ışık denir. ✔ Görünür ışık (beyaz ışık) prizmadan geçirildiğinde ışık, dalga boylarına göre renklerine ayrılır. ✔ Işık cisimle karşılaştığında; Cismin içinden geçebilir. Yansıtabilir. Soğurabilir. Bunun nasıl olacağı cismin kimyasal özelliği ile ilgilidir. ✔ Görünür ışığı soğurabilen cisimlere pigment denir. ✔ Pigmentin soğurduğu ışık, fotosentezin gerçekleştirilmesine olanak tanır. Klorofil ✔ Fotosentezde görev alan birçok pigment vardır. En temel fotosentez pigmenti klorofildir. ✔ Klorofil pigmenti kırmızı ve mor ışığı soğururken yeşili yansıtır. Yeşili yansıttığından klorofil yeşildir. ✔ Klorofilin yapısında Mg, N, C, O, H atomları bulunur. Fe ise yapısına katılmaz. Ancak, üretimini sağlayan enzimin çalışması için gereklidir. Fotosenteze Yardımcı Pigmentler ✔ Klorofilin soğurabildiği dalga boylu ışıklardan daha farklı dalga boyundaki ışıkları soğururlar. Böylece farklı dalga boylarında da verimli fotosentez gerçekleşmesi sağlanır. ✔ Zararlı ışıklardan klorofili korurlar. Engelmann Deneyi Engelmann beyaz ışığı bir prizmadan geçirerek ışığın renklere ayrılmasını sağlamıştır. Renklere ayrılan ışığı ipliksi yeşil alg üzerine düşürmüştür. Yeşil algin etrafına oksijenli solunum yapan bakteri türü yerleştirmiştir. Bakterilerin kırmızı, mavi ve mor ışık etrafında daha çok; yeşil ışık etrafında ise daha az ürediği görülmüştür. Fotosentez Reaksiyonları ✔ Fotosentez ışık varlığında gerçekleşen bir reaksiyondur. ✔ Birbiri ile bağlantılı iki reaksiyondan oluşur, bunlar; ışığa bağlı ve ışıktan bağımsız reaksiyonlardır. Işığa Bağımlı Reaksiyonlar ✔ Işık gereklidir. ✔ Klorofil görev alır. ✔ Kloroplastın granasında (granumunda) gerçekleşir. (Tilakoit zar sistemi) ✔ Enzimler görev alır ancak enzim miktarı ışıktan bağımsız evreye göre oldukça az olduğundan sıcaklık değişimlerinde çok fazla etkilenmezler. Daha çok ışık etkisinde gerçekleşen reaksiyonlardır. ✔ Fotosistemler ve ETS görev alır. ✔ Su kullanılır. Su ışık yardımı ile oksijen, hidrojen ve elektrona parçalanır. (Fotoliz) Oksijen gaz olarak atmosfere verilir. Hidrojen ve elektron ETS etkisi ile NADP molekülüne aktarılır ve NADPH2 oluşturulur. Bu sırada fotofosforilasyon ile ATP üretimi yapılır ✔ Reaksiyon sonucunda O2 , ATP, NADPH2 üretilir. Üretilen oksijen atmosfere verilirken ATP ve NADPH2 organik madde üretiminin gerçekleşebilmesi için ışıktan bağımsız evreye gönderilir. Işığa bağımlı reaksiyonlarda 12 H2O 6 O2 12 NADP 12 NADPH2 18 ADP 18 ATP Kullanılır Üretilir Kemiozmozis: Tilakoit zarın her iki tarafındaki (tilakoit boşluk- stroma) hidrojen konsantrasyonuna bağlı olarak ATP üretim mekanizmasıdır. Işıktan bağımsız reaksiyon (Calvin Döngüsü) ✔ Işık gerekli değildir. Ancak gerçekleşmesi için ışığa bağımlı reaksiyona ihtiyacı olduğundan aydınlık ortamda gerçekleşir. ✔ Kloroplastın stromasında gerçekleşir. ✔ Enzimler görev alır bu nedenle sıcaklık değişimlerinden çok etkilenir. ✔ CO2, NADPH2 ve ATP kullanılır. ✔ CO2 özümlemesi ve indirgemesi olur. ✔ NADPH2 elektronlarını bırakıp NADP haline gelir (yükseltgenir). ✔ ATP de ADP haline gelir. ✔ NADP ve ADP ışıklı evre geri gönderilir. ✔ Organik madde ve H2O üretilir. ✔ Fotosentezde asıl kazanç PGAL (Organik madde)’dir. ✔ Geri dönüşüm reaksiyonları ile PGAL den aminoasit, yağ asidi, vitamin, glikoz gibi organik maddeler üretilir. Üretilen maddeler canlının türüne göre değişiklik gösterir. Üretilen glikozun bir kısmı solunumla harcanır. Bir kısmı ise maltoz, sükroz, nişasta ve selüloz sentezinde kullanılır. Işıktan bağımsız reaksiyonlarda 6 CO2 12 NADPH2 18 ATP harcanır Organik madde 12 NADP 18 ADP 6 H2O üretilir. FOTOSENTEZ HIZINA ETKİ EDEN GENETİK ETMENLER 1) Kloroplast ve Klorofil Sayısı: Kloroplast ve klorofil fotosentezi gerçekleştiren yapılardır. Bu yapıların fazla olması daha fazla fotosentez yapılmasını sağlar. 2) Yaprak Sayısı ve Genişliği: Bir bitkinin temel fotosentez organı yapraklarıdır. Yaprak sayısının fazla olması daha fazla fotosentez yapılması anlamına gelir. Yaprak genişliğinin artması, yaprağın ışıkla temas yüzeyini artırır. Bu durum fotosentezin artmasına neden olur. 3) Stoma Sayısı: Bitkideki gaz alışverişinin yapılmasını sağlayan yapılardan en önemlisi stomadır. Stoma sayısının fazla olması O2 ve CO2 alışverişini artıracağından fotosentezi artırır. 4) Enzim Miktarı: Fotosentez reaksiyonlarında çok sayıda enzim görev alır. Enzim miktarının artması fotosentezi de artırır. 5) Kütikula Kalınlığı: Kütikula, yaprağın yüzeyini örten ve bitkinin su kaybını azaltan epidermis tarafından üretilmiş bir tabakadır. Bu tabaka kurak ortam bitkilerinde kalın, nemli ortam bitkilerinde ise incedir. Kütikulanın kalınlığı arttıkça güneş ışınlarının fotosentez yapabilen hücrelere ulaşması zorlaşır. Bu durum fotosentez hızını azaltır ÇEVRESEL ETMELER ✔ Fotosentezi birden fazla faktör etkilediği için fotosentez hızının miktarı minimum olan faktör tarafından sınırlandırılır. Buna minimum yasası denir. Sıcaklık ve ışık şiddetinin uygun olduğu ortamda su miktarı olması gerekenden az ise fotosentez hızını su miktarı belirler. 1) Işık Şiddeti ✔ Işık şiddeti arttıkça fotosentez hızı belirli bir seviyeye kadar artar. Daha sonra sabit kalır. ✔ Işık şiddeti öncelikle ışığa bağımlı evreyi etkiler. Işığa bağımlı evrenin etkilenmesi dolaylı olarak ışıktan bağımsız evreyi de etkiler. 2) Işığın Dalga Boyu ✔ Klorofil molekülü en fazla kırmızı ve mor dalga boylu ışığı ; en az ise yeşil dalga boylu ışığı soğurur. Bu nedenle fotosentez hızı kırmızı ve mor dalga boylu ışıklarda fazla, yeşil dalga boylu ışıkta azdır. ✔ Öncelikle ışığa bağımlı evreyi etkiler. Işığa bağımlı evrenin etkilenmesi dolaylı olarak ışıktan bağımsız evreyi de etkiler. ✔ Işığın enerjisi ile fotosentez hızı arasında ilişki yoktur. 3) Karbondioksit Miktarı ✔ Karbondioksit miktarı arttıkça, fotosentez hızı da belirli bir seviyeye kadar artar. Daha sonra sabit kalır. ✔ Karbondioksit miktarının artması öncelikle ışıktan bağımsız evreyi etkiler. Işıktan bağımsız evre etkilendiğinden ışığa bağımlı evreyi de dolaylı olarak etkiler. ✔ Ortamın karbondioksit konsantrasyonu çok fazla düşerse canlı CO2 bağlayamaz. ✔ Karbondioksit miktarı ve ışık şiddeti beraber düşünüldüğü zaman fotosentez hızında değişiklikler görülür. Karbondioksit miktarı yeterli ise fotosentez hızı ışık şiddetine göre değişir. ✔ Eğer bitkinin fotosentez yaptığı ortama kireç suyu, KOH ve NaOH maddeler konulursa fotosentez olumsuz etkilenir. Çünkü bu moleküller karbondioksit tutucudurlar; ortamdaki karbondioksiti tutarak canlının fotosentez yapmasını engeller. ✔ Seralara ıslak saman konularak bitkilerin daha fazla fotosentez yapması sağlanabilir. Çünkü ıslak saman içindeki saprofitler ayrışma yaparak seranın karbondioksit miktarını artırırlar. 4) Sıcaklık ✔Fotosentez reaksiyonlarında görev alan enzimler sıcaklık değişimlerinden oldukça etkilenirler. Sıcaklığın optimum değerin altına düşmesi ya da üstüne çıkması fotosentez hızını azaltır. Optimum değerin çok fazla üstüne çıkılması enzim faaliyetlerini geri dönüşümsüz olarak durdurur. (Denatürasyon) ✔ Fotosentez tepkimeleri sıcaklık değişiminden etkilenir ancak ışıktan bağımsız evrede daha fazla enzim görev aldığından ışıktan bağımsız tepkimeler sıcaklık değişiminden daha fazla etkilenir. ✔ Işık şiddeti ile sıcaklık beraber düşünüldüğünde sıcaklık yükselse bile düşük ışık şiddetinde fotosentez hızında belirgin bir değişiklik olmayacaktır. 5) Mineraller ✔ Fe, Mg, N, P, S, K, Ca gibi minerallerin fotosentezde rolü vardır. Minerallerin fotosentez hızına etkisi minimum yasasına göre belirlenir. ✔ Fe; ETS elemanının yapısına katılır ayrıca klorofilin üretiminde görev alan enzimin kofaktörüdür. ✔ Mg klorofilin yapısına katılır. ✔ Ortamda ışık olmadığında klorofil için gerekli tüm maddeler varsa bile, klorofil sentezi yapılmaz. 6) Su Miktarı ✔ Su miktarının artması fotosentezi artırır. Bir değerden sonra ise fotosentez hızını etkilemez. ✔ Öncelikle ışığa bağımlı reaksiyonları etkilerken ışığa bağımlı reaksiyonların etkilenmesi nedeni ile ışıktan bağımsız reaksiyonu dolaylı olarak etkiler. 7) pH ✔ Fotosentezde görev alan enzimlerin çalıştığı optimum pH aralığının dışına çıkılırsa fotosentezin hızı olumsuz etkilenir. Enzim çalışmasını geri dönüşümsüz olarak bozar. (denatürasyon)

KONULAR MADDE DÖNGÜLERİ Ekosistemde Yaşamın Sürekliliği: Madde Döngüleri (Su, Karbon ve Azot) 1. Giriş: Ekosistemin Dinamik Dengesi ve Madde Döngülerinin Stratejik Önemi Ekosistemde madde varlığı sınırlıdır ancak yaşamın devamı için bu maddelerin sürekli dönüşümü zorunludur. Madde döngüleri, inorganik maddelerin cansız ortamdan alınarak canlı bünyesine katılması ve ardından tekrar cansız ortama dönmesi sürecidir. Selin Hoca'nın her zaman vurguladığı gibi: "Hiçbir canlı, su ve mineral gibi inorganik maddeleri yoktan var edemez." Bu yüzden yaşamın sürdürülebilirliği, mevcut maddelerin "atmosfer-yeryüzü-canlı" hattındaki kesintisiz devrinden geçer. Döngüler durursa inorganik ham madde tükenir. Ototrof canlılar üretim yapamaz, enerji akışı kesilir. Sonuç: Ekosistem tamamen çöker. 2. Su Döngüsü: Hidrolojik Hareket ve Yaşamın Akışı Su, sadece bir yaşam alanı değil, tüm biyokimyasal reaksiyonların temel çözücüsüdür. Suyun fiziksel hal değişimleri, ekosistemdeki madde ve enerji taşınmasının ana motorunu oluşturur. Döngü Mekanizması ve Biyolojik Katkı Suyun hareketi; buharlaşma, yoğunlaşma ve yağış gibi fiziksel olayların yanı sıra fotosentez, solunum ve terleme gibi biyolojik süreçlerle şekillenir: Buharlaşma ve Terleme: Yeryüzü sularından buharlaşan ve bitkilerin terleme (transpirasyon) yoluyla atmosfere verdiği su buharı gökyüzünde yoğunlaşır. Fotosentez ve Solunum: Bitkiler suyu fotosentezde ham madde olarak kullanırken; tüm canlılar hücresel solunum sonucunda yan ürün olarak su açığa çıkarır ve atmosfere geri verir. HOCA NOTU: Kritik TYT Verileri Su Oranı: Canlılarda su oranı sabit değildir. Bazı hücrelerde %90’lardayken bazılarında %20 civarında olabilir. %15 Kuralı: Enzimler, ortamdaki su yoğunluğu yaklaşık olarak %15’in altına düştüğünde çalışmaz. Bu durum metabolizmanın durması demektir. İklimsel Kararlılık: Suyun özgül ısısının yüksek olması, ekosistemlerin ani sıcaklık değişimlerinden korunmasını sağlar. 3. Karbon Döngüsü: Enerjinin ve Organik Maddenin Temeli Karbon, yaşamın iskeletidir. Döngü, atmosferik karbondioksitin (CO2) biyolojik ve jeolojik süreçlerle organik ve inorganik formlar arasında yer değiştirmesidir. Karbonun Yolculuğu Üretim Safhası (Karbon Tutma): Fotosentez ve kemosentez yapan ototroflar, atmosferdeki inorganik CO2’yi alarak organik besine dönüştürür. Karbonun canlı dünyasına giriş kapısı burasıdır. Atmosfere Dönüş Yolları:Hücresel Solunum: Organik besinlerin parçalanmasıyla CO2 serbest kalır. Saprofit Faaliyetleri: Ayrıştırıcılar, ölü organizmaları parçalarken karbonu atmosfere iade eder. Yanma ve Jeolojik Olaylar: Fosil yakıtların yanması ve kireç taşlarının suda çözünmesi karbonu tekrar gaz formuna sokar. Enerji Formu: Karbon, sadece organik formda (C-H-O bağları içeren besinler) enerji taşıyıcısı olarak işlev görür. Sedimantasyon: Karbonun bir kısmı erozyonla denizlere taşınarak karbonatlı kayaçlarda uzun vadeli hapsolur. Bu, atmosferik CO2 dengesinin doğal sigortasıdır. 4. Azot Döngüsü: Biyokimyasal Dönüşümün Zirvesi Azot, protein ve DNA’nın yapısında bulunan zorunlu bir elementtir. Atmosferin %78'i azot gazı (N2) olmasına rağmen, canlıların çoğu bu gazdan doğrudan faydalanamaz. Bu "azot engeli" ancak özel mikroorganizmalarla aşılır. Döngü Basamakları Fiksasyon (Bağlama): Yıldırım gibi doğa olayları veya Rhizobium gibi azot bağlayıcı bakteriler havadaki serbest azotu yeryüzüne indirir. Pütrifikasyon (Çürüme): Saprofitler (ayrıştırıcılar), proteinli atıkları parçalayarak amino asitlerden Amonyak (NH3) oluşturur. Nitrifikasyon (Kemosentez Bağlantısı):Adım 1: Amonyak (NH3) → Nitrit (NO2) (Nitrit bakterileri) Adım 2: Nitrit (NO2) → Nitrat (NO3) (Nitrat bakterileri) Önemli: Bu basamakları gerçekleştiren bakteriler prokaryotik kemoototroflardır . İnorganik azotu okside ederek enerji üretirler. Denitrifikasyon: Topraktaki azot tuzlarının azot gazına (N2) dönüştürülerek atmosfere verilmesidir. Nitrifikasyon: Toprak verimliliğini artırır , bitkiler için kullanılabilir azot tuzu sağlar. Denitrifikasyon: Toprak verimliliğini azaltır , azotu atmosfere geri gönderir. (TYT'de "toprak verimliliği" sorularına dikkat!) ÇALIŞMA KARTI: Nitrifikasyon Basamakları NH3 (Amonyak) ---Nitrit Bakterileri (Oksidasyon)---> NO2 (Nitrit) NO2 (Nitrit) ---Nitrat Bakterileri (Oksidasyon)---> NO3 (Nitrat) Bu olay bir kemosentez örneğidir! 5. Sonuç ve Genel Değerlendirme Su, karbon ve azot döngüleri ekosistemin iç dengesini (homeostazi) birlikte sağlar. Su olmazsa fotosentez durur (karbon tutulamaz), saprofitler çalışmazsa azot döngüsü kilitlenir. TYT Biyoloji perspektifinden bu döngüler; mevcudu koruma, dönüştürme ve yaşamı sürdürülebilir kılma sanatıdır. Döngülerin herhangi bir halkasındaki bozulma, üreticiden tüketiciye tüm enerji piramidini sarsacak ekolojik bir yıkım demektir.

KONULAR BİTKİLERDE BESLENME ✔ Bitkiler metabolizmaları için gerekli olan inorganik maddelerden su ve mineralleri kökler aracılığı ile alır; karbondioksiti ise yaprakları ile alırlar. ✔ Organik maddeleri ise inorganik maddeleri kullanarak fotosentez ile üretirler. ✔ Bitkilerin yaşamına devam edebilmek için çok fazla ihtiyaç duydukları minerallere makro elementler denir. Bunlar, C, H, O, N, K, Ca, Mg, S, P… dur. ✔ Bitkilerin yaşamına devam edebilmek için çok az ihtiyaç duydukları minerallere mikro elementler denir. Bunlar, Cl, Fe, B, Mn, Zn, Cu, Ni, Mo….dir. ✔ Minerallerin eksikliğinde bitkide gelişim bozuklukları görülür. Bir mineralin eksikliği bir mineral ile giderilemez. Bu durumda gelişim minimumfarklı yasasına göre gerçekleşir. ✔ Bitkilerde ağırlık artışının en önemli sebebi havadan alınan karbondioksit (CO2)’dir. Bu CO2 fotosentezle organik madde üretimine katıllır. ✔ Gübre: Bitkinin beslenmesi için gerekli olan mineraller içeren maddelerdir. Bazıları azot, potasyum, fosfor gibi elementlerden kimyasal olarak üretilirken bazıları bitki ve hayvan kalıntılarından doğal olarak üretilir. Bitkilerde Farklı Beslenme Şekilleri Parazit beslenme: Bazı bitkiler köklere sahip olmadığından başka bir bitkinin üzerine yerleşerek o bitkinin besinlerini kullanarak yaşar. ✔ Yarı parazit bitkiler, üzerinde yaşadığı bitkinin ksilemine emeç yollar ve bitkinin inorganik maddelerini alır. Fotosentez ile organik maddelerini üretir. ✔ Tam parazit bitkiler ise fotosentez yeteneğine sahip olmadıklarından üzerinde yaşadıkları bitkinin hem ksilem hem de floemine emeç yollayarak bitkinin hem inorganik hem de organik maddelerini alarak beslenir. Karnivor beslenme: Böcekçil bitkiler, azotça fakir topraklarda yaşadıklarından metabolizmaları için gerekli olan azot mineralini topraktan alamazlar. Özelleşmiş böcek kapan yaprakları ile yakaladıkları böcekleri sindirir azot ihtiyacını karşılarlar. Ayrıca fotosentezle organik maddelerini üretebilirler. Bitkilerde Mutualizm ✔ Nodül: Baklagil bitkilerinin köklerinde yaşayan azot bağlayıcı bakterilerin oluşturduğu yapıdır. Bitkiler havadaki azot gazını doğrudan kullanmaz. Azot bağlayıcı bu bakteriler azotun toprağa bağlanmasını sağlayarak bitkinin azot ihtiyacının karşılar. Bitki ise bakteriye organik madde sağlar. ✔ Mikoriza: Bitki köklerine mantarların girmesiyle oluşan yapılardır. Mantar, bitkinin su ve mineral emilimini artırmak için yüzey alanını artırır. Bitki ise mantara organik bileşik sağlar. ✔ Bitkilerde taşıma ksilem ve floem ile olur. Su ve Minerallerin Taşınması ✔ Suyun Kökten Alınması ve Taşınması: Kara bitkileri gerekli su ve minerali emici tüyleri ile topraktan alırlar. Su topraktan ozmos ile alınır, iki farklı yol ile ksileme taşınır. Apoplast taşınma: Emici tüyler tarafından emilen su hücreler arası boşluklar ile ksileme ulaşır. Simplast taşınma: Emici tüyler tarafından emilen su hücreler içerisinden geçirilerek ksileme ulaşır. Apoplasta göre daha yavaştır. ✔ Kurak ortam bitkilerinin kök hücrelerinin ozmotik basıncı diğer bitkilere oranla daha yüksektir. ✔ Emici tüylerin zarları suya geçirgendir ancak glikoz ve diğer organik maddelere karşı geçirgen değildir. ✔ Suyun Gövdede Taşınması: Ksileme ulaşan su çeşitli etkenlerle bitkinin yapraklarına ve diğer bölgelerine taşınır. Kök Basıncı: Bu basınç kökten ksileme doğru suyu itici bir basınçtır. Toprakla, kök hücreleri arasındaki ozmotik basınç farkı kök basıncını meydana getirir. Kök basıncı sayesinde su ksilemde birkaç metre yükselebilir. ✔ Hem topraktaki suyun hem de nemin fazla olduğu zamanlarda terleme yapılamadığından kök basıncı gutasyona neden olur. Kılcallık: Bir borunun çapı ne kadar küçükse sıvı boruda o kadar çok yükselir. Bu nedenle ksilemin trake ve trakeidleri incedir. Su moleküllerinin ksilem hücrelerinin çeperlerine kuvvetle tutunmasına adhezyon denir. Ksilem çapı küçüldükçe adhezyon sayesinde su yukarı çekilir. Kohezyon: İki su molekülü arasında hidrojen bağı oluşturulur. Bu bağ zayıf bir bağdır. Su moleküllerinin hareketi sırasında bu bağ koparak yeniden oluşturulur. Böylece su bir bütün halinde hareket edebilir. Buna kohezyon denir. Terleme (Transpirasyon): Toprak üstü organlarından suyun buhar halinde atılmasıdır. Stoma ve lentiseller aracılığı ile gerçekleşir. ✔ Fotosentez ve terlemeyle azalan su yaprak hücrelerinin ozmotik basıncını artırır. Bu nedenle su ksilemden çekilir. Su kohezyon etkisi ile yapraklara doğru hareket eder. Suyun çekilmesi kökteki ozmotik basıncı artırır. Kök topraktan su çeker. Bu olaya kohezyon gerilim teorisi denir. ✔ Suyun ksilemde taşınması sırasında enerji harcanmaz.

KONULAR PROTEİNLER VE VİTAMİNLER Proteinler ve Vitaminler: Canlıların Yapısal ve Düzenleyici Temelleri 1. Giriş: Organik Bileşiklerin Stratejik Önemi Canlı metabolizmasının sürdürülebilirliği, organik bileşiklerin hassas dengesine ve spesifik rollerine dayanır. Bu moleküller arasında proteinler , canlı yapısında en fazla bulunan organik bileşik olma özelliğiyle diğerlerinden ayrılır. Proteinleri diğer tüm organik bileşiklerden ayıran en stratejik fark, doğrudan genetik şifreye (DNA) göre üretilen tek organik bileşik olmalarıdır. Biyolojik dengenin (homeostazi) korunmasında proteinler "yapıcı-onarıcı", vitaminler ise "düzenleyici" ana aktörlerdir. Enerji eldesinde kullanım sırasına bakıldığında, proteinler karbonhidrat ve yağlardan sonra 3. sırada yer alır. Bunun temel nedeni, proteinlerin vücudun ana yapı malzemesi olmasıdır; vücut, yapısal bütünlüğünü korumak adına proteinleri enerji için yakmayı en son çare olarak görür. Unutma! Proteinlerin enerji eldesinde son sırada kullanılma sebebi, onların "yapıcı-onarıcı" rollerinin hayati önceliğe sahip olmasıdır. Proteinlerin Temel Stratejik Özellikleri: Yapıcı-Onarıcı Rol: Hücre zarı, organel ve dokuların ana iskeletini oluşturur. Düzenleyici Rol: Enzimlerin ve birçok hormonun yapısına katılarak metabolik trafiği yönetir. Genetik Kontrol: Sentezleri ribozomda, DNA'dan gelen şifreye göre gerçekleşir. 2. Proteinlerin Yapı Taşları: Amino Asitlerin Mimari Analizi Proteinlerin sonsuz çeşitliliği ve işlevsel zenginliği, yapı taşları olan amino asitlerin moleküler mimarisinden kaynaklanır. Doğada bulunan 20 çeşit amino asidin her biri, merkezi bir karbon atomuna bağlı üç gruptan oluşur: Amino Grup (NH₂): Moleküle bazik özellik kazandırır. Karboksil Grup (COOH): Moleküle asidik özellik kazandırır. Radikal (R) Grup: Amino asitlerin birbirinden farklı olmasını sağlayan değişken gruptur. Sadece çeşitliliği değil, amino asidin karakterini (hidrofobik, hidrofilik vb.) belirleyen de bu gruptur. Dikkat! Amino asitler, yapıları gereği hem asit hem de baz özelliği gösteren amfoter maddelerdir. Bu özellikleri sayesinde hücre içi pH dengesini koruyarak "hücre içi homeostazinin sigortası" görevini üstlenirler. Temel (Esansiyel) Amino Asitler: Bitkiler, ihtiyaç duydukları 20 çeşit amino asidin tamamını sentezleyebilir. Hayvanlar ise bu 20 çeşidin 12 tanesini sentezleyebilirken, 8 tanesini dışarıdan hazır almak zorundadır. Bu zorunlu birimlere temel (esansiyel) amino asitler denir. 3. Peptit Bağı ve Protein Sentezi Mekanizması Protein sentezi (dehidrasyon), bir amino asidin karboksil grubu ile diğerinin amino grubu arasında kurulan peptit bağı ile gerçekleşir. Bu sürece "peptitleşme" denir. Kritik Sentez Analizi: Tüm proteinlerde amino asitlerin bağlanma şekli her zaman aynıdır (karboksil-amino arası). Bu nedenle proteinlerin farklılığı "biçimsel/bağ farkı" değil, tamamen "içeriksel" (sıra, sayı ve çeşit) farkıdır. Proteinlerin Farklı Olma Nedenleri Değişmeyen (Ortak) Özellikler Amino asitlerin sayısı Bağ çeşidi (Daima peptit bağı) Amino asitlerin sırası Bağlanma şekli (Daima COOH - NH₂ arası) Amino asitlerin çeşidi Sentez yeri (Daima ribozom) Kullanılan genetik şifre Sentez mekanizması (Dehidrasyon) Yapısal Hiyerarşi: Sentezlenen polipeptit zinciri (Primer yapı) işlevsizdir. Protein, sekonder, tersiyer ve kuaterner aşamalardan geçerek üç boyutlu aktif yapısını kazanır. 4. Proteinlerin Kararlılığı: Denatürasyon Faktörleri Proteinlerin fonksiyonelliği, kazandıkları üç boyutlu yapının korunmasına bağlıdır. Yüksek sıcaklık, aşırı pH değişimleri, yüksek basınç ve tuz derişimi gibi faktörler proteinin yapısını bozarak işlev kaybına neden olur. Bu olaya denatürasyon denir. Denatürasyonun Sınırı: Denatürasyonda proteinin üç boyutlu yapısı bozulur ancak amino asit dizilimi (primer yapı) ve peptit bağları korunur . Sıcaklık Farkı: Yüksek sıcaklık yapıyı kalıcı bozar. Ancak düşük sıcaklık proteinin yapısını bozmaz; sadece enzimatik çalışmayı durdurur. Bu yüzden biyolojik örnekler dondurularak saklanabilir. 5. Proteinlerin Biyolojik Fonksiyonları ve Örnekleri Proteinler, hücrenin yaşamını idame ettiren "işçi moleküllerdir": Savunma ve Bağışıklık: Antikorlar , mikroplara karşı vücut savunması yapar. Taşıma ve Depolama: Hemoglobin , kanda solunum gazlarını taşır ve kana kırmızı renk verir; miyoglobin ise kaslarda oksijen depolar. Hareket: Aktin ve miyozin proteinleri, kas kasılmasını sağlar. Düzenleme: Tüm enzimler ve insülin gibi protein yapılı hormonlar sistemleri yönetir. Kan Kimyası: Albümin ve globülin , kanın ozmotik basıncını ve dokular arası madde alışverişini düzenler. Fibrinojen , kanın damar dışında pıhtılaşmasını sağlayarak kaybı önler. 6. Vitaminlerin Genel Karakteristiği ve Düzenleyici Rolü Vitaminler, yaşam için zorunlu olan, ancak enerji vermeyen organik bileşiklerdir. En önemli rolleri, enzimlerin yapısına koenzim olarak katılarak biyokimyasal reaksiyonları yönetmeleridir. Stratejik Uyarı! Vitaminler kesinlikle enerji vermezler ve hücrenin yapısına katılmazlar . Sadece düzenleyicidirler. Genel Özellikler: Sindirime uğramazlar, hücre zarından doğrudan geçerler. Işık, ısı ve metal teması ile yapıları kolayca bozulur. İnsan vücudu bazı vitaminleri pro-vitamin (öncül) olarak alır ve vücutta aktifleştirir. 7. Vitaminlerin Sınıflandırılması ve Eksiklik Analizi Vitaminler çözünürlüklerine göre ikiye ayrılır. Bu fark, depolama ve eksiklik belirtilerinin hızı açısından kritiktir. A. Suda Çözünen Vitaminler (B ve C) Depolanamazlar, fazlası idrarla atılır. Bu yüzden eksiklikleri hızla görülür. B Vitamini: Enerji metabolizmasında görev alır. Eksikliğinde Beriberi , Pellagra ve sinir sistemi bozuklukları görülür. Bağırsaktaki yararlı bakteriler tarafından da üretilir. C Vitamini: Bağışıklığı destekler. Eksikliğinde Skorbüt (diş eti kanaması) görülür. B. Yağda Çözünen Vitaminler (A, D, E, K) Fazlası karaciğer ve yağ dokuda depolanır. Eksiklik belirtileri geç ortaya çıkar. Bu Soru Gelir! (Provitamin Aktivasyon Yerleri): A Vitamini: Provitamin A olarak alınır; karaciğer ve ince bağırsakta aktifleştirilir. Eksikliğinde gece körlüğü görülür. D Vitamini: Provitamin D olarak alınır; karaciğer ve böbreklerde (güneş ışığı yardımıyla) aktifleştirilir. Eksikliğinde çocuklarda Raşitizm, yetişkinlerde Osteomalazi görülür. E Vitamini: Hücre yenilenmesinde etkilidir. Eksikliğinde kısırlık görülebilir. K Vitamini: Kanın pıhtılaşmasında görev alır. Bağırsaktaki bakteriler tarafından üretilebilir. 8. Sonuç ve Genel Değerlendirme Proteinler canlılığın yapısal mimarisini ve genetik kimliğini oluştururken; vitaminler bu mimarinin işleyişini sağlayan biyokimyasal anahtarlardır. Proteinlerin sentezinden enzimlerin aktivasyonuna kadar her basamak, bu iki grubun sinerjik çalışmasına bağlıdır. Sağlıklı bir yaşam için bu bileşenlerin dengeli alımı, vücudun iç dengesi (homeostazi) için vazgeçilmez bir zorunluluktur. Proteinler yapıdır, vitaminler ise o yapıyı yöneten düzenleyicilerdir; ancak her ikisi de DNA'nın ve enzimlerin ayrılmaz bir parçasıdır!