Enzimler

posted: Ocak 21st, 2007 | by:Biyolojik

Canlı hücrelerdeki biyolojik katalizatörler enzim(ferment)olarak tanımlanmıştır.Kmyasal açıdan bakıldığında enzimler protein kısımı(apoenzim)yanında bir miktarda örneğin vitamin ve iz elementlerden oluşturulmuş bir koenzim içermeleri ile kendilerine özgün bir proteindirler.Enzimler organizmadaki tüm biyokimyasal çevrimler için mutlaka şarttır.Gerçekten de hem sindirim kanalında yem yapı taşlarının parçalanması ve hem de ara madde değişimindeki vücut maddelerinin yapımı ve parçalanmasında enzimlere mutlak gereksinme duyulur. Bu yüzden hayvanların verim yeteneklerinin enzimlerin besleyici etkinliği yardımıyla,düzeltilmesi hakkında da denemeler yapılmıştır.
Bu çabalarla beslemedeki etkinlikleri nedeniyle enzimlerin görev üstlenme yetenekleri arttırılmaya çalışılmıştır. Bu çalışmalarda öncelikle çeşitli esensiyel yem yapı taşlarının (İz elementler,B vitaminleri)enzimlerin oluşturulması ve etkinleştirilmesi üzerine olan görevleri üzerinde durulmuştur.(1985 KIRCHGESSNER)

Enzimleri hücreler yapar.Bunların bazıları etkilerini yapıldıkları yere, yani hücre içerisinde gösterdiklerinden orada kalırlar. Bazıları ise ekinliklerini gösterecekleri yere, yani hücre dışına gönderilirler.Örneğin sindirim enzimleri gibi. Ayrıca vücuda karışmış olan yabancı maddeleri hidroliz ederek zararsız hale getiren enzimlerde vardır.
Bir enzim iki kısımdan oluşur. Bunlardan biri CO-enzim olup enzim sisteminin aktif grubudur.Diğeri ise APO-enzimdir. Bu daha çok protein karakterindedir ve enzimin hangi maddeye etki edeceğini belirtir. Bu iki kısmın birleşmesiyle meydana gelen tam enzime de HOLO enzim denir.
Enzimlerin etkisi büyük ölçüde çevrenin PH derecesine bağlıdır. Enzimlerin etki koşulları arasında ısı da önemlidir.Enzimler genellikle belli bir ısı derecesinden sonra etkilerini göstermeye başlarlar. Buna karşılık 50-60 derecede etkilerini kaybederler.(1998 ALARSLAN)

Canlı organizmadaki tüm kimyasal olaylar enzimlerin etkileri ile meydana gelirler. Fermentler adıyla da bilinen enzimler,tepkimeye girmeden veya parçalanmadan kendi varlıkları ile canlı organizmadaki kimyasal tepkimelerin hem gücünü ve hem de hızını düzenleyen bileşiklerdir. Bunlar, diğer organik bileşiklerde değişiklik meydana getiren tepkimeleri katalize ederler.Ancak kendileri tepkime sonunda değişmeden olduğu gibi kalırlar.Şimdiye değin izole edilmiş ve incelenmiş tüm enzimlerin protein oldukları anlaşılmıştır.
Enzimler, canlı hücreler tarafından salgılanan katalizörlerdir;bundan dolayı genellikle biyokatolizörler olarak ta adlandırılırlar. Tüm katalizörler gibi enzimler de, kendileri tepkimede kullanılmadan kimyasal ve fiziksel tepkimelerin hızını artırılar. Ancak kendilerine özgü değişik birçok özellikler taşırlar.
Sindirim enzimleri,enzimler içinde önemli bir yer tutarlar. İnsanların ve bazı hayvanların tükrüklerinde bulunan pityalin enziminin sindirimdeki fonksiyonu, bunların etkilerine bir örnek olarak gösterilebilir. Bu enzim,erimez durumda olan nişastayı eriyebilir Maltoz’a(Malt şekeri)parçalar.
Sindirim enzimlerinden herbiri yalnız belirli bir besin maddeleri üzerinde etkili olur. Bazı enzimler en iyi etkiyi nötr eriyiklerde gösterirler. Buna karşılık bir bölümü hafif asit, diğer bir bölümü ise hafif alkali eriyiklerde en etkili güçte olurlar.(1994 YELDAN)

2.2)ENZİMLERİN BİLEŞİMİ VE ÖZELLİKLERİ
Şimdiye kadar birçok enzim kristal biçimde elde edilmiş olup bazı durumlarda bu kristaller saf bileşik özelliğini gösterirler.Bu kristalsi enzimlerin protein tabiatında oldukları görüldüğünden,tüm enzimlerin birer protein veya protein türevi oldukları kabul edilmektedir.Birçok durumlarda da Demir, Mangan veya Çinko gibi metallerde de proteinle birleşmiş olarak enzimin temel kısmını oluştururlar.Diğer bazı durumlarda da amino asid olmayan organik kısımlar protein molekülüne bağlanmışlardır.Bu amino asit olmayan grubun proteine bağlanış sağlamlığı çok değişir.Bazı vitamin türevi enzimlerinde ise bağlantı daha az sağlamdır,serbest ve bileşik vitamin türevleri arasında ölçülebilen bir denge vardır.Enzimdeki protein ile protein olmayan grup arasındaki bağın sağlam veya daha az sağlam oluşuna göre protein olmayan grubuna prostetik grup veya koenzim denir.Enzimin bir koenzimi bulunduğu zaman toplam veya kompleks enzime holoenzim (tam enzim ) protein kısmına apoenzim (taşıyıcı ) denir.Apoenzim ve prostetik grup kendi başlarına katalitik etki göstermezler.
Enzimin etkilediği madde veya maddeler karışımına enzimin substrat’ı denir.Enzimin etkisi önce substratabağlanıp bir kompleks oluşturması ile başlar.
Enzim+Substrat—–Kompleks—-Ürün+Enzim

Enzimler proteinli maddeler olduklarından proteinlerin tüm özelliklerini gösterirler.Onlar gibi büyük moleküllü olmaları dolayısıyla sellofan veya koladyum zarlarından geçmezler,ısı ile kolaylıkla denatüre olurlar ve ortamın asit veya alkali oluşuna karşı çok duyarlıdırlar.Ortamın pH’sine göre değişik yükte olurlar ve izoelektrik noktada en az yüklüdürler.Ortamın pH değişmesi enzim etkisini tersinir ve tersinir olmayan şekilde iki yönde değiştirilebilir.
Değişik asitlik veya alkalilik derecelerine göre enzimlerin duyarlılığı çok değişir.Örneğin,maya sakkarozu pH 3′ün
altında tersinir olmayan şekilde çabucak etkisini kaybederken,pepsin 1,5-2,5 arasında en çok etki gösterir.
Genellikle pek az enzim pH’nin 1′e kadar düşmesine veya 11′e kadar yükselmesine dayanabilir.

Enzimli reaksiyonlar üzerinde sıcaklığında,tersinir ve tersinir olmayan,iki şekilde etki görülmektedir.Belirli sınırlarda,0 santigrat derece ile yaklaşık 40 veya 50 santigrat derece arasında sıcaklık yükselmesi enzim etki hızını arttırrr ve soğutmakla yeniden eski hız düzeyine dönülebilir.Sıcaklığın bu tersinir etkisi,katalizlenmiş olsun veya olmasın genellikle kimyasal reaksiyonlarda görülür.

Sıcaklığın enzimler üzerindeki tersinir olmayan etkiside onları parçalamasıdır. Genellikle, ıstmakla çözelti halindeki enzimlerin etkisiz bırakılmaları proteinlerin denatüre oldukları (50-70 C) sıcaklık derecesinde olur.
Enzim katalizörlü reaksiyonların hızı enzimin derişimi ile genellikle lineer olarak artar. Bu hız substrat derişimi ile ise daha başka değişiklikler gösterir.

2.3) ENZİMLERİN ADLANDIRILMASI VE SINIFLANDIRILMASI
Şimdiye kadar bilinen enzimlerin sayısı 700 ün üstündedir. Bunların adlandırılmasında kabul edilmiş bir genel sistem yoktur. Bazı enzimler substrat adına göre veya onun biraz değişimine -az ,-son eki eklemek suretiyle,örneğin ligidlerin hidrolizini katalizyenler proteinaz , polipeptidlerin amino asidlere, bölümünmesini katalizyenler peptinaz biçiminde adlandırıldıkları gibi, heminli enzimler, flavinli enzimler gibi prostatik gruplarına göre adlandırılma ve öteden beri kullanılan pepsin, tripsin, ptiyalin ve rennin gibi günümüz sınıflama sistemi kabul edilmeden önceki adlar korunmaktadır. Genel olarak proteinler üzerine etkisini gösteren enzimlere proteditik enzimler veya proteazlar denir.
Bir proenzim veya zimojen, kendisinden asıl enzimin meydana geldiği ana proteindir. Örneğin pepsinojen midede meydana gelir ve var olan hidroklorik asid etkisiyle pepsine dönüşür çünkü tripsin bağırsakta tripsinojenden meydana gelir.
Tüm enzimler genel olarak bileşimlerine göre üç gruba ayrılabilirler:

1-Yalnız proteinden oluşmuş enzimler. Amilsaz, proteinazlar ve birçok diğerleri bu gruptadır.
2-Proteinden başka koenzim veya prostetik grup denien protein olmayan bir parçası bulunan enzimler.Böyle enzimlerde prostetik grup kimyasal etkinlik merkezidir,halbuki protein kısmı özgüllükten sorumludur. Böylece bir çok durumlarda aynı bir prostetikgrup farklı proteinlerle bileşik olarak değişik enzimleri meydana getirir.Örneğin bir çok dehidropenazlar aynı bir prostetik grup flavin mononükleotid (FMN) taşırlar.Fakat farklı proteinler içerir. Bu grup enzimlerde genellikle enzimi yıkmaksızın dializ ve prostetik grubu proteinden ayırmak olabilir ve protein ve prostetik grubu yeniden birleştirerek enzime etkinlik kazandırabilir.
3-Üçüncü grup enzimler gene protein ve koenzim olarak iki bölümden oluşurlar,ancak bunlarda enzimatik po-tansiyeli yıkmaksızın bu iki bölüm ayrılamaz.Örneğin,Fe,Cu,Co v.d. içeren metaloprotein enzimler koenzim genellikle ısıya dayanıklı iken protein bileşeni (Apoenzim) doğal olarak ısıya duyarlıdır.

Enzimler katalizledikleri reaksiyon tipine göre beş baş sınıfa ayrılırlar:

I-Hidrolazlar
II-Oksidoredüktazlar
III-Transferazlar
IV-Liaz ve Lipazlar
V-İzomerazlar
ve bu sınıflar da gruplara ayrılırlar.

2.3.1) HİDROLAZLAR
Hidrolazlar substratın su katılmasıyla bölünmesini sağlarlar.Bu sınıfın başlıca iki grubu a) C-N ve b) C-O bağlarının çözülmesini katalizleyen enzimlerdir.Birinci grupta başlıca proteazlar ( proteolitik enzimler ) ve ikinci grupta esterazlar ve karbohidrazlar bulunur.
2.3.1.1)PROTEAZLAR (proteolitik enzimler ) :
Bunlar peptit bağlarının su etkisiyle bölünmesini ve sentezini katalizlerler.
-CO-NH+H2O->-COOH+H2N-
Genelikle bunlar proteinaz,peptidaz ve amidaz olarak ayrılırlar.Proteinazlar proteinlerin iç peptid bağlarına etki ederek onları proteoz,pepton ve polipeptidlere bölerler.Bu grupta mide salgısının pepsin’i genç danaların dördüncü midesinden özütleme ile elde edilen rennet’in etkili enzimi rennin vardır.
Peptidazlar,proteinlerin proteinazlara bölünme ürünleri olan polipeptitlerin,serbest amino veya karboksil gruplarına bitişik peptit bağlarına etki ederler,serbest amino asitlere ayırırlar.Tüm bitkisel ve hayvansal dokularda ve kanda bulunurlar,dipeptidaz,aminopeptidaz,karboksipeptidaz v.d.alt gruplarına ayrılırlar.
Amidazlar,peptid bağlarından başka C-N bağlarına ayıran üreaz ve erginaz gibi enzimlerdir.Üreaz üreyi karbondioksit ve amonyağa hidrolizler.
2.3.1.2)ESTERAZLAR
Bu enzimler doğal esterler üzerine etki ederler estereazlardan lipaz’lar yağların gliserin ve yağ asidine bölünmesini,fosfataz’lar fosforik asitler esterlerinin ve süfataz’lar sülfürik asit esterlerinin bölünmesini katalizler.
2.3.1.3)KARBOHİDRAZLAR
Bu enzimler basit glikozidlerin,oligosakkaritlerin ve polisakkaritlerin glikozid bağlarına etki ederler,glikozidaz ve poliaz veya polisakkaridaz olarak ayrılırlar.Birinci grupta glikozidaz ve invertaz ve ikinci gurpta amilazlar bulunur.
2.3.2) OKSİDOREDÜKTAZLAR
Oksidoredüktazlar hidrojen veya elektronları bir substrattan diğerine taşırlar metabolizmada çok önemli rol oynarlar.Dehidrogenaz,oksidaz ve peroksidaz gruplarına ayrılırlar.
2.3.2.1)DEHİDROGENAZLAR
Organik bileşiklerin yükseltgenmesi genellikle bir dehidrogenlenme olayıdır,bunu katalizleyen bir çok dehidrogenazlar vardır.Organik verici (XH2)’den iki atom hidrojenin organik alıcı,(Y)’ya aktarılmasını katalizler.
XH2+Y—->X+YH2
Dokularda besinlerin oksijensiz olarak normal yükseltgenmesi bu şekilde olur dehidrogenazlardan piridinli ve flavinli enzimlerin prostetik grupları koenzimlerdir nikodinamit koenzimleri flavinkoenzimleri adını alır.

2.3.2.1.1) NİKOTİNAMİD KOENZİMLERİ
Nikotinamid,B vitaminlerinden nikotinik asidin amididir bu bileşik nikotinamit-adenin-dinüklotid (NAD) ve nikotinamid-adenin-dinükleotid fosfat (NADP) olmak üzere iki koenzim bileşiminde bulunmaktadır.
Buradaki nükleotidlerden biri 5′-adenilik asit (adenazin 5 fosfat ),diğeri nikotinik asit amidinin D-riboz ve fosforik asit ile oluşturduğu nükleotiddir.

Nikotinamid-adenin-dinükleotid (NAD )
Nikotinamid-adenin-dinükleotid fosfat NADP ,NAD ‘den bir molekül fosforik asit fazla içermesiyle farklanır. Moleküldeki bu üçüncü fosforik asit 5′-adenilik asidin riboz kalıntısının,iki yerinde bağlıdır.

Nikotinamid-adenin-dinükleotid fosfat (NADP )
Her iki koenzimde tersinir olarak hidrojen aktarılmasını katalizler.Koenzimlerin yükseltgenmiş şeklinde nikotin-amiddeki azot kuaternerdir ve pozitif yük taşır.Onun için NAD’nin bu şekli NAD ve NADP’nin yükseltgemiş şekli NADP+ ile kısaltılmış olarak gösterilir.Hidrojen aktarılamsında nikotinamid halkasındaki azot yükünü, halkada aromatik niteliğini kaybeder,halkada yalnız iki çifte bağ kalır.

Nikotinamid-adenin-dinükleotid indirgenmiş şekli (NADH)

2.3.2.1.2)FLAVİN KOENZİMLERİ
Bunlar riboflavin(B2 Vitamini)taşırlar.Flavin mononükleotid (FMN)veya riboflavin -5′-fosfat ve flavin adenin-dinükleotid(FAD)flavinko enzimlerinden ikisidir.Bu sonucu da riboflavin-5′-fosfat ,5 adenilik asid ile bağlanmıştır.

Riboflavin-5′-fosfat(flavin mononeotid)(FMN)

Flavin -adenin dinükleotid(FAD)
Nikotinamid koenzimlerde olduğu gibi FMN ve FAD hidrojen aktarılmasında rol oynarlar.Redoks olayında riboflavinin izoalloksazin halkasındaki 1 ve 10 numaralı iki azot’a bağlı konjuge çifte bağlara 2H bağlanır.
Flavinli enzimler sarı renklidirler, indirgenince bu renk kaybolur,yani enzimin dihidro türevi renksizdir.Sarı enzimin kendisi yalnız başına dehidrojenleme reaksiyonu yapmaz, NADPH dan hidrojeni, serbest oksijen veya başka bir hidrojen alıcısına,örneğin sitokrom C ve metilen mavisine aktarabilir. Eğer alıcı oksijen ise H2O2 meydana gelir.
2.3.2.2)OKSİDAZLAR
Elektron ve hidrojen aktaran enzimlerdir.Bu grubun tüm enzimleri ağır metal taşıyan metaloproteidlerdir.
Bunlardan önce sayılmaya değer olanlar fenoloksidazlar’dır,fenol türevlerinin kinonlara yükseltgenmesini katalizlerler,bakırlı enzimlerdendirler.Bunlar bitkilerde çok dağılmışlardır, Patates ve mantar bunlarca zengin-
dirler.Katalitik etkileri bakırın değerlik değişmesinden ileri gelir.Bitki ve hayvanlarda geniş oranda dağılmış bulunan fenoloksidaz tirasinaz,tirosin amino asiclinin önce hidroksillenerek 3,4 -dehidroksifenilalanin “Dopa” üzerinden ortakinon bileşiğine yükseltgenmesini katalizler, daha sonra da bunun polimerleşmesiyle kahverengi esmer ve siyah pigment melanin meydana gelir.
2.3.2.3)PEROSİDAZLAR
Hidrojen paroksidin ayrışmasını katalizleyen enzimlerin en önemlileri peroksidozlar ve katalazlardır.
Katalazlar hemen tüm hayvansal organlarda, hücre ve doku sıvılarında ve bitki dokularında bulunurlar,hücre zehiri hidrojen perosidin su ve oksijen ayrışmasını katalizlerler;
2 H2O2 ->2H2O+O2
Hayvansal organlarda ve bitkilerin çoğunda bulunan perosidazlar benzer tepkime ile atomik oksijen verirler; H2O2 ->2H2O+O ki bu, fenol ve aminler gibi substratlar derhal yükseltger
2.3.3)TRANSFERAZLAR
Transferazlar bazı grupların ikinci bir sustrata aktarılmasını katalizlerler,ve aktarıldıklar gruba göre adlandırılırlar.Transfosforilaz,transaminaz,transmelitaz,transcilaz gibi besin kimyası ve teknolojisinde,mayalanma,tat ve koku meydana gelmesinde,meyvanın olgunlaşmasında,et gevrekleşmesinde ve birçok biyolojik sentezlerde önemli rol oynarlar.

2.3.3.1)TRANSFOSFORİLAZLAR
Transfosforilazlar enzimlerin önemli bi grubunu oluştururlar,fosfat veya pimfosfat kökünün bir molekülden başka bir moleküle akarılmasını katalizlerler.Fosfat grubu genellikle serbest olarak bulunduğu gibi bazı enzimlerin koenzimlerinde de bulunur.Bunu taşıyan enzimlere kinazlar denir,örneğin alkollü mayalanmada söz konusudur.

Adenozin trifosfat(ATP)
2.3.3.2)TRANSAMİNAZLAR
Balıca şiruvik asid olmak üzere keto asidlerle glutamik asid arasında, amonyağı serbest kılmaksızın,aminsizleşme ve aminlaşmeyi yaparlar.Bu şekilde amino asidden keto asid,keto asidden amino asid meydana gelir.Transaminazların koenzimleri pridoksal fosfattır.

Pridoksal fosfat
Transaminleşme yağ ve karbohidrat metabolizmasına bağlanmasında önemli rol oynar.Hayvansal organizmada keto asidlerden amino asidlerin sentezinde L-Plutamik asid,bitkilerde ise L-aspartik asid azot verici görevini görür.
2.3.3.3)TRANSMETİLAZLAR
Metil grubunu aktarırlar.Örneğin organizmada metiyonin metil gruplarını etanolamin’e vererek kalin meydana gelir.
2.3.3.4)TRANSAÇİLAZLAR(Koenzim A ve lipoik asid)
Transaçilazlar bir verici molekülden alıcı moleküle bir açil grubu aktarırlar. Örneğin,koenzim A (KoA-SH Olarak kısaltılır)asetil grubunun aktarılmasını katalizler.
Asetil- X+KoA-SH->Asetil-S-KoA+SH
Asetil- S-KoA+YH->Asetil-Y-+KoA+SH
Koenzim A’nın yapı taşları adenin,D-riboz,pantotenik asid,tiyo ekanolamin(sisteomin)ve 3 mol fosforik asiddir.
2.3.4)LİAZ ve LİPAZ (Sentetaz)lar
Liaz ve lipazlar (sentetazlar) iki molekülün,ATP’nin bölünmesiylebirlikte bağlanmasını veya tersi reaksiyonu katalizler:
ATP+A+B–>C+ADP+H3PO4
Ligazlar sağa doğru olan reaksiyonu,liazlar da sola doğru olan reaksiyonu katalizler.Bu enzimler kopardıkları veya meydana getirdikleri bağlara göre gruplandırılırlar.Bunlardan bir C-C bağını koparan veya sentez edenler karboliaz ve karbosentetazlar (bu grupta dekarboksilazlar),su katılması veya ayrılmasını katalizleyenler,hidrolitik enzimler:Hidrota ve dehidratazlardır.Bunlardan fumaraz malik ve fumarik asidlerin birbirine dönüşmesini katalizler.
HOOC-CH2-CHOH-COOH<--->H2O+HOOC-CH=CH-COOH
Malik asid Fumorik asid

Hidrolitik enzimler çokluk tersinir reaksiyonları katalizler,onun için aynı zamanda sentetazlardır.
Birinci cins en önemli enzimlerden birisi,hayvansal dokularda ve alkollü mayalanmada önemli rol oynayan piruvat karboksilaz bir karbosentetazdır:

Piruvat + H2O +CO2 +ATP —-> Oksaloasetat +ADP +H3PO4
Maya,pirüvik asidi, tersinir olmayan şekilde,hayvansal dokularda bulunmayan pirüvat dekarboksilaz ( bir liaz ) etkisiyle, asetaldehide dekarboksilleştirir.
CH3-CO-COOH–>CH3CHO + CO2
Bunu yapan enzimin koenzimi kokarboksilaz tiamin pirofosfattır,mayadan kristalsi biçimde elde edilmiştir.

Tiamin pirofosfat ( TPP ),(Kokarboksilaz)
2.3.5 ) İZOMERAZLAR
İzomerazlar molekül içi değişimleri katalizlerler.

2.4)YEM ENZİMLERİ YARDIMI İLE KANATLI RASYONLARINDA BUĞDAY VE ARPA KULLANIMI
Son on yılda kanatlı beslenmesi alanında elde edilen gelişmelerin en önemlilerinden birisi yemlere enzim katılarak arpa ve buğday gibi yem ham maddelerinin büyük oranda kullanma olanağının sağlanmış olmasıdır. Türkiye’nin degişik yörelerinin arpa ve buğday tarımına e1veriş1i o1rnası bu ürünlerin geleneksel olarak üretimine neden olmuştur.Tarımsal üretim içinde buğday ve arpa halen daha birinci sırada yer almaktadır. Bu ürünler her ne kadar insan tüketimine yönelik olarak üretiyor ise de. bunların bir bölümü kalite düşüklüğü veya stok fazlası nedenleri ile, hayvan yemlerinde kullanılmaktadır. Buğday ve arpa büyük veküçükbaş hayvan yemlerinde istenilen oranlarda kullanılabilirken, aynı durum kanatlılar için geçerli olmamaktadır. Örneğin, kanatlı yemlerine %10 arpa veya %35-40 üzerinde buğday katılması sindirim bozukluklarına yol açarak. bunlardan yeterince yararlanmaya olanak vermemekte ve dışkının sulanmasına neden olmaktadır. Buğday, arpa, çavdar ve yulaf gibi tahılların yapısında yer alan kimi polisakkaritler kanatlılar tarafından sindirilemediğinden bu yem maddelerinin metabolik enerji değerlerinin düşük olmasına yol açmaktadır. Yukarıda sözü edilen polisakkaritlerden başlıcaları beta-glukanlar,arabino-ksilanlar ve selülozdur. Kanatlılar tarafından bu maddeleri parçalayacak enzim salgılanması yoktur. Bu nedenle, adı geçen maddelerin enerjisinden yararlanılamadığı gibi, bağırsak içeriğinin viskositesini de artırdıklarından, beraberlerindeki diğer besin maddelerinin de sindirimini olumsuz yönde etki1emiş olurlar.
Beta-glukanlar ve arabino-ksilanlar su tutma özelliğine sahip bilşikler olup sindirim sırasında tuttukları su nede-niyle içeriğin viskositesini artırırlar. Böyle bir içeriğin her yanına sindirim enzimlerinin işlemesi mümkün olmadığından ve de emilme yüzeyleri yeterli ölçüde işlevini yapamayacağından yemden yararlanma azalmış olacaktır. Bu düzeltebilmek çabası ile hayvan fazladan su içecek ve sonuçta dışkı kalitesi bozularakyapışkan ve sulu bir durum alacaktır. Oysa, mısır ağırlıklı bir rasyon ile beslenen kanatlıların bağırsak içeriği çok akışkan ve adeta su gibi bir durum göstermektedir.
Arabino-klisanlar çoklukla buğday ve çavdar yapısında ve rabino-ksilanaz enzimi yıkılarak kendisini oluşturan basit şekerlere ayrışıp su çekme ve viskositeyi artırıcı özelliğini kaybetmektedir. Benzer biçimde,arpada yer alan beta-glukanları da beta-glukanaz enzimi ile yıkıp olumsuz etkilerini kaldırmak mümkün olmaktadır.adı geçen bu enzimlerden oluşan ürünleri yemlere katarak, arpa ve buğdayı büyük oranlarda kullanmak,değişik ülkelerde yaygınlık kazanmaktadır.
Buğday ve arpanın içerdiği polisakkaritlerin farklı oluşu, bunlara ilişkin yem emzinlerinin de değişikliğine yol açmaktadır.Örneğin, beta-glukanaz enzimi içeren bir ürünün buğdaya önemli bir etkisi söz konusu olmayacaktır.
Böyle bir enzim katkısının ancak arpa ağırlıklı bir rasyonda kullanımı öngörülebilir. Buğday ağırlıklı bir rasyonda a
rabino-ksilanaz enziminin ağırlıkta olduğu bir enzim karması istenilen olumlu sonucu verebilecektir.Yem enzimleri genellikle enzim karmaları biçiminde hazırlanmaktadır. Ancsk, bu karmaların belirli bir enzim yönünden ağırlıklı olması etkinlik açısından önem kazanmaktadır.Çünkü,her çeşit enzimden eşit oranlarda sonuç almaya çalışmak hem bazı enzimlerim gereksiz yere harcanarak maliyetin artmasına hem de ürünün daha fazla hacimlerde hazırlanmasına yol açacaktır. Örneğin, arpanın fazla kullanılacağı bir rasyona beta-glukanaz enziminin çoklukla olduğu ve diğer enzim çeşitlerinden de seluloz enziminin ikinci sırayı aldığı bir karma en ekonomik sonucu verecektir. Bir başka değişle,buğdayın bolca ele alınacağı rasyon hazırlandığında arabino-ksilanaz ağırlıklı bir enzim karması seçilerek,bunun içinde bulunan bir miktar beta glukanaz ve selülaz enzimleri yardımıyla da yemle belirli ölçüde arpanın yer alması sağlanabilir.
Enzim karmalarının içinde belirli ölçüde olmak üzere, amilazlar (nişastayı parçalayan),proteinazlar(değişik proteinleri parçalayan)gibi enzimlerede yer verilip, civciv lerde ilk 10-15 gündeki enzim salgılarındaki yetersizliğe yardımcı olması amaçlanmaktadır. Yem enzimlerinin buğday,arpa,çavdar ve yulaf gibi tahılların sindirilmesini artırması bunların metabolik enerji(ME)değerlerinin de artması anlamına gelmektedir. Değişik araştırma sonuçlarına göre buğdayın ME değeri enzim katıldığında % 6-8 oranında artış gösterirken ,arpanın ME değeri %10-12 oranında yükselmektedir.(finnfeeds International,Avizyme TX ve SX çalışmaları). Bu durumda normalde 3100 kkal/kg. ME kapsadığıvarsayılan buğdayın ME değeri enzim katıldığında 3286 ile 3348 kkal/kg ME arasındaki bir değere yükselecek demektir. Ayrıca, normal koşullarda kanatlı rasyonlarına 400 kg’dan fazla buğday katılma olanağı yok iken , enzim katıldığında 700 kg’a kadar buğday katabilme olanağı doğmaktadır. Bunun yanında,buğdayın kapsadığı protein oranının mısırdan % 50 dolayında daha fazla oluşu, pahalı protenin kaynaklarının daha az kullanılma avantajını da sağlamış olacaktır. Benzer biçimde, arpaya özel enzim ürünü kullanarak, normal koşullarda 2650 kkal/kg dolayına ME kapsayan arpanın bu değeri, 2915 ile 2968 kkal/kg dolaylarına çıkmaktadır. Eğer daha dolgun taneli arpa söz konusu ise, 2700 kkal/kg ME kapsamı 3000 kkal/kg düzeyini aşmaktadır. Ancak, normalde yeme fazla katılma şansı olmayan arpa, enzim ile kullanılırsa 600 kg/ton düzeyine kadar varan bir kullanım oranına ulaşabilmektedir. Buğday ve arpaya dayalı kanatlı rasyonları ile karşılaşılan ticari açıdan bir sorun gibi ortaya çıkan,en önemli yan ürünlerdeki rengin açılmasıdır. Mısırın ağırlıkta olduğu rasyonlarda sarı renk yeterli ölçüde ürünlere geçmekte ve bir miktar kırmızı kullanımı ile istenilen turuncu renk elde edilebilmektedir. Buğday ve arpanın ağırlıkta olduğu rasyonlarda ise hem sarı, hem de kırmızı renklendiricilerin bulundurulması istenebilecek ve bunun getireceği maliyet artışını da hesaba katmak gerekecektir.
Yeme enzim katılmasının ekonomik analizine bakıldığında; enzim tutarının kullanılacak buğday ve arpa tutarına eklendiğinde elde edilecek harcama, aynı amaçla kullanılacak, mısır tutarına eşit veya altında oluşuyor ise enzim kullanımı daha ekonomik demektir. Çünkü buğday ve arpa kullanımının getireceği protein fazlasının değeri, mısırın getireceği renk farkından daha fazla olacaktır. Eğer buğday maliyeti mısıra eşdeğer veya fazla ise,bu durumda enzimin getireceği maliyet artışı ekonomik olma özelliğini ortadan kaldırabilecektir.Genellikle, büyük baş yemlerinde kullanılmak amacıyla üretilen arpanın kanatlı yemlerinde enzim eşliğinde kullanımıyla göze batar ölçüde maliyet indirimi sağlanabilmektedir. Örneğin, arp ve enzim tutarı, mısır fiyatının %90′ından daha aşağıda ise arpa kullanmak daha karlı demektir. Çünkü enzim katılan yemlerde arpanın ME değeri 3000 kkal/kg dolayına çıkmaktadır, ki bu mısırın kapsadığı 3300 kkla/kg ME miktarının %90′ı dolayındadır.
Buğdayın ağırlıklı olduğu civciv rasyonunda peletleme ve ufalama işlemlerinin uygulanması genellikle gerekli olmaktadır. Çünkü, un haline gelen buğday, civcivlerin gagalarında içtikleri su ile karışarak hamurlaşmakta ve gaga kilitlenmelerine yol açarak açlıktan ölümlere neden olabilmektedir. Bu durumun önlenmesi peletleme ve arkasından da ufalama (crumble) yaparak sağlanabilir. Peletleme işlemleri genellikle 70 -75 C arasında yapılırsa da kimi zaman sıcaklık 85 - 90 C ‘lere kadar çıkabilmektedir. Yemde kullanılmak istenen enzimin yukardaki sıcaklıklara dayanabilecek bir teknoloji ile üretilmesi gerekmektedir. Enzimler protein yapısında maddeler olduğu için 60 C’yi geçen sıcaklıklarda bozulup etkinliklerini kaybedebilirler. İşte böyle bir tehlikeyi önlemek için, enzimin özel işlemlerden geçirilip, 90 -95 C’lere kadar dayanmasını sağlamak gerekmektedir.Sözü edilen sıcaklıkların üzerindeki uygulamalar genellikle yem endüstrisinde yer almamaktadır, eğer aşırı ve uzun süreli sıcaklık uygulamaları sözkonusu ise böyla durumlarda peletleme işleminden sonraki soğutma bitiminde sıvı enzim ürünleri ile püskürtme yapılabilmektedir. Granül olarak hazırlanan enzimler sıcaklığa dayanıklı olduğu gibi, aynı zamanda 9 ay gibi bir süre boyunca saklama ömrüne de sahiptirler.Sıvı enzimlerin saklama ömrü ise 2-3 ay kadardır.
Kanatlı rasyonlarına enzim katarak, buğday ve arpa gibi Türkiye’nin geleneksel iki tahılının istenilen miktarda kullanılabilir duruma getirilmesi dış alımlara bağımlılığı azaltması yönünden de ayrıca önem taşımaktadır. Özellikle mısıra bağımlılığı ortadan kaldırması ve buğday kullanımı sonucu olarak soyadan tasarrufa yol açan enzim uygulaması,mısır ve soyanın iyi saklanamaması sonucu oluşan, mikotoksin sorununu da önemli ölçüde ortadan kaldırmış olmaktadır. Mısırın hasadı sırasında fazla nemli olması küf mantarları için iyi bir üreme ortamı oluşturmaktadır. Bu nedenle mısırın kurutulması gerekmekte ve saklanması için de dikkatli olunması en önemli koşulu oluşturmaktadır. Bu tür önlemler ise maliyeti artırmaktadır. Buğday ve arpa ise daha hasat zamanında küflenmeye fırsat vermeyen kuruluğa ulaşmış olmaktadır. Bu tahılların uzun süreli saklanmaları da mısıra oranla daha kolaydır.yukarıda belirtilen yararlar göz önüne alınarak kimi batı ülkelerinde buğday kullanımı mısıra tercih edilmektedir.Örneğin ,İngiltere’de kanatlı rasyonlarına giren tahılların başında gelmektedir.Un yapımı için elverişli olmayan ve daha düşük kalitedeki buğdayın enzim katılarak kanatlı yemlerinde kullanılması,daha da ekonomik bir durum yaratmaktadır.Arpa kullanımında da benzer durum ortaya çıkabilmekte ve biracılık için uygun olmayan arpa çeşitlerinin enzim yardımıyla kanatlı yemlerinde değerlendirilebilmesi mümkün olmaktadır.sonuç olarak denilebilir ki,buğday ve arpanın,kendilerine özel enzim katkıları sayesinde,kanatlı yemlerinde kullanılması hem ekonomik yem yapma açısından,hem de dışa bağımlılığı azaltması bakımından önem taşımaktadır.
2.5)KANATLI YEMLERİNDE ENZİM KULLANIMI VE BU ALANDAKİ GELİŞMELER
Son on yıl içinde,kanatlı beslenmesinde görülen en önemli gelişme,etlik piliç üretiminde arpa ve buğdayın büyük miktarlarda kullanılabilir duruma getirilmiş olmasıdır.Finlandiya’nın arpa dışında tahıl üretiminde uygun olmayışı ve etlik piliç üretimi için mısır yönünden dışa bağımlı durumda olma durumu,Finli araştırmacıları arpa kullanabilme olanaklarını araştırma yönüne itmiştir. Sonuçta, arpanın etlik civciv ve piliç yemlerindeki olumsuz etkileri beta-glukanaz enziminin geliştirilmesi ile ortadan kaldırılmış ve 1985 yılında yem enzimleri piyasay sürülmeye başlamıştır. Daha sonraki girişimlerle buğday,çavdar,yulaf gibi kanatlılarda fazla kullanılmayan yem maddelerinin kullanımını sağlayabilen enzimler geliştirilmiştir.
Kanatlı yemlerine fazla miktarda arpa veya buğday gibi tahılların katılması, ince bağırsaklarda akışkanlığı azaltarak(vikositenin artışı),sindirim aksamasına ve yapışkan dışkı oluşumuna yol açarak ıslak altlık sorunu yaratmaktadır.
İnce bağırsakta viskositenin artışı,hayvanın kendi salgıladığı enzimlerin yeterli etkinlikte sindirimi sağlayamamalarına yol açarak,hayvanın canlı ağırlık artışı ve yemden yararlanma oranını olumsuz yönde etkilemiş olmaktadır.Viskosite artışının böyle bir etkisi Şekil-1′de gösterilen bir çalışma ile açıklanmıştır.(Bedford ,1992).
Şekil-1.İnce bağırsakta viskosite artışının canlı ağırlık artışı ve yemden yararlanma etkisi(Bedford 1992).

İnce bağırsak viskositesi(cps=centipoise)
İnca bağrsakta viskosite artışına neden olan maddelere bakıldığında, bunların ham selüloz kapsamına giren ve hemiselülozu oluşturan bileşikler olduğu anlaşılmaktadır.Bu bileşiklere grup adı olarak pektinler, nişasta yapısında olmayan polisakkaritler (NSP) veya yüksek molekül ağırlığına sahip karbon hidratlar da denilmektedir.
Viskosite artışına yol açan bu gruptaki bileşiklere ayrı ayrı bakıldığında, bunların beta-glukanlar(arpa ve yulafta)veya arabinoksilanlardan(buğday ve çavdarda)meydana geldiği görülmektedir.
Kanatlı yemlerinde yaygın olarak kullanılabilen kimi tahıllarda bu tür bileşiklerin bulunma oranları tablo-1′de gösterilmiştir.
Tablo-1.Mısır,buğday ve arpada yaygın olarak raslanılan analiz değerli (Kuru maddede)

Yapısal Madde Mısır Buğday Arpa

Ham yağ(%) 5 2 3
Ham protein(%) 9.5 13.0 12.5
Serbest şekerler(%) 1 3 2
Nişasta(%) 71 68 62
Hücre duvarını oluşturanlar(%) 9 11 1.9
-Karışık beta-glukanlar(%) - 0.8 3.4
-Arabinoksilanlar(%) 4.9 6.0 7.0
-Selüloz(%) 2.6 2.5 5.3
-Lignin(%) 0.6 0.8 2.2
Ham enerji(kkal/kg) 4500 4425 4425
Metabolik enerji(kkal/kg) 3850 3500 3100
Tablo-1′ den de izlenebileceği gibi,mısırın yapısında yer alan düşük düzeydeki hüsre duvarı elemenleri mısırlı yemlerin viskositesine önemli bir etkide bulunamadığından ince bağırsaktaki akışkanlık çok rahat olmakta ve hayvanın yemden yaralanmasıda ona göre artmaktadır.Buğdayın mısırdan daha yüksek düzeyde arabinoksilan kapsaması,daha az sindirilip daha düşük metabolik enerjidüzeyine sahip olmasına neden olmaktadır.Arpa kullanılması durumunda yemlerin sindirimi,yüksek beta-glukan kapsamı nedeniyle,daha da düşmekte ve kanatlı yemlerinde kullanımı son derece azalmaktadır.Buğday veya arpa kullanımına bağlı olarak artan viskosite,hayvanın daha çok su içmesine yol açmakta ve bunun sonucu olarak da dışkı daha sulu ve yapışkan bir duruma gelmekted

Read Comments | Post a Comment »

Mayoz ve Mitoz Bölünme

posted: Ocak 22nd, 2007 | by:Biyolojik

MAYOZ BÖLÜNME
Bütün döllerde kromozom sayısının değişmez kalabilmesi için (sperm ve yumurtanın birleşmesinden kromozom sayısı iki katına çıkacağından dolayı) farklı bir hücre bölünmesi gelişmiştir. Mayoz bölünme ismini alan bu tip bölünmede, kromozom sayısı yarıya indirgenir. Mayoz bölünmenin sonunda meydana gelen gametler diğer vücut hücrelerinin aksine n sayıda kromozom taşır (bazı bitkilerde ve bir hücrelilerde bireyin kendisi yaşantısı boyunca haploid kromozomlu olduğundan mayoz bölünmeye gerek kalmaz). Normal olarak soma hücrelerinde 2n kromozomlardan homolog olanlar, boyuna, sinaps dediğimiz aralıklarla birbirinin yakınında uzanırlar. Bu homolog kromozomların her biri ayrı bir kutba giderek, yalnız bir tanesinin bir gamete verilmesi sağlanır. Homolog kromozomlar aynı büyüklüğe ve şekle, keza benzer kalıtsal faktörlere sahiptir. Gerek yumurta gerekse sperm oluşumu son iki hücre bölünmesine kadar aynı kurallara göre yürütülür. Daha sonra spermatogenezis (sperm oluşumu) ve oogenesiz (yumurta oluşumu) farklı şekilde meydana gelir.
Mayozda da mitoz gibi profaz, metafaz, anafaz ve telofaz diye dört evre vardır. Bu evreler arada interfaz olmaksızın peş peşe iki kez gerçekleşir ve sonuçta dört yavru hücre meydana gelir. Mayoz bölünme ile mitoz bölünme arasındaki en büyük farka profazda rastlanır.

İnterfaz

Bölünmeye hazırlık evresidir. Mitozdaki interfaza benzemekle birlikte hücrelerin mitozdaki gibi büyüklüklerinin ve hacimlerinin artması gerçekleşmez.

Profaz-I

Kromozomlar kısalıp kalınlaşmaya başlarken, anadan ve babadan gelen homolog kromozomlar sinaps halinde ya yan yana parelel uzanırlar ya da birbirinin üzerine kıvrılırlar. Kısalma sonucunda kromozomlar mitozdaki gibi görülmeye başlar. Her kromozom iki kromatitten yapıldığından, homolog kromozomlar dörtlü demetler halinde görülür, bu görünüşe tetrat denir. Canlının vücudunda homolog kromozom kadar tetrata rastlanılır (insanda 23 tane). Kromozomların sentromerleri ayrılmamıştır. 4 kromatid için iki sentromer vardır.
Ayrıca mitozdan farklı olarak bu evrede tetratlar arasında parça değişimi gerçekleşir. Krossing-over denilen bu parça değişimi tür içinde çeşitliliği sağlar. Bu evrenin sonunda çekirdek zarı parçalanarak kaybolur.

Metafaz-I

Çekirdek zarının parçalanması sona ermiş, sentrozomlar kutupulara çekilmiş ve iğ iplikleri ortaya çıkmıştır. Sentromerleri çift olan tetratlar ekvatoral düzlem üzerine dizilir.

Anafaz-I

Bu evrede tetratlar ikiye ayrılarak kutuplara giderler. Ana ve babadan gelen kromozomlar rasgele olarak birbirlerinden ayrılırlar (özelliklerimizin bazılarının anadan bazılarının babadan geçmesinin nedeni). Bu evrede kromozom sayısı indirgendiğinden kutuplara taşınan yani oğul hücrelere geçecek olan kromozom sayısı vücut hücrelerinin kromozom sayısının yarısı kadardır.

Telofaz-I

Hücrenin iki kutbunda bulunan kromozomlar uzayıp incelmeye başlar. Etraflarında çekirdek zarı oluşur. Sitoplazmanın boğumlanmasıyla da haploid sayıda kromozoma sahip iki yavru hücre oluşur.
Buraya kadar geçen olaylar mayoz-I olarak adlandırılır. Bundan sonra mitozdakinin aksine arada interfaz evresi olmaksızın profaz-II’nin başlamasıyla mayoz-II başlar. Mayoz-II mitoz bölünmenin hemen hemen aynısıdır. Hücrelerdeki haploid kromozom sayısı korunarak profaz-II, metafaz-II, anafaz-II ve telofaz-II gerçekleşerek mayoz bölünmenin sonunda n kromozom sayısına sahip 4 yavru hücre meydana gelir.

MİTOZ BÖLÜNME
Mitoz bölünmenin başlangıcını saptamak olanaksızdır. Fakat hücrede bazı değişiklikler olur; hücre içeriği jel haline geçer, metabolizma durur, çekirdeğin hacmi hızla büyür. Kromatid iplikleri belirginleşir ve boyanmaya başlar. G2 evresinin tamamlanması, kromozomların türlere özgü şekil ve sayıyı kazanmasıyla mitoz bölünmeye geçilir. Işık mikroskobunda kromozomlar artık rahatlıkla görülebilir. Bu süre yaklaşık bir saat sürer. Bu evredeki hücreler küre şeklindedir ve etrafındaki cisimlere kuvvetle bağlanmamıştır. Mitoz bölünme; profaz, metafaz, anafaz ve telofaz diye dört evreye ayrılır.

Profaz

Başlangıcında çekirdek içinde ince uzun kromatid iplikleri halinde görünen kromozomlar, yavaş yavaş helozon şeklinde kıvrılarak kalınlaşmaya başlar ve görülebilir duruma geçer. kalınlaşma ve kısalma anafaza kadar devam edebilir. Bu arada eş kromozomlar birbirlerinden fark edilemeycek kadar sıkıca bağlıdırlar. Bu evrede birbirine sentromerlerle bağlanmış olarak duran kromozomların her birine kromatid denir. Sentrozomlar ayrılarak her biri bir kutba gitmeye başlar ve aralarında iğ iplikleri oluşur. Profazın sonuna doğru iğ iplikleri ile kromozomlar arasında bağlantı kurulurken, sentrozomlardan hücre zarına uzanan iğ iplikleri de oluşur ve çekirdek zarı eriyerek kaybolur, kromozomlar sitoplazma içerisine dağılır.

Metafaz

Kromozomlar çok kere bir çember gibi, bazen de karışık olarak ekvatoral düzlem üzerinde dizilirler. Genellikle küçük kromozomlar merkezde, büyükler çevrededir. Diziliş türlere özgü bir özellik gösterir. Kromozomlar eşit olarak kutuplara çekileceğinden, ortada belirli bir denge kurulana kadar beklenilir.
Profaz 30-60 dakika sürmesine karşılık, metefaz ancak 2-6 dakika sürer. her bir kromozomun sentromeri belirgin olarak ikiye bölünür ve kromatidler tam olarak birbirinden ayrılır.

Anafaz

Ekvatoral düzlemdeki kardeş kromozomlar kutuplara bu evrede taşınırlar. Kasılma özelliği olan sentrozomların iğ iplikleri sayesinde kromozomların yarısı bir kutba, diğer yarısı öbür kutba gider. Kromozomların kutuplara ulaşmasıyla bu evre sona erer.
Bitki hücrelerinde sentrozom bulunmadığı için kromozomların taşınması sitoplazma hareketleriyle ve sitoplazma kökenli iğ ipliklerinin yardımıyla olur. Bu evre de yaklaşık olarak 3-15 dakika sürer.

Telofaz

Kromozomlar daha az boyanmaya başlar. Çekirdek zarı yavaş yavaş oluşur. Kromozomlar uzayıp incelmeye başlar. Bölünme açısından çekirdek dinlenmeye geçerken, hücre metabolizması aktif hale geçer.

Bu evrenin oluşumu sürerken bir yandan da sitoplazma boğum yapmaya başlar. İğ ipliklerine dik olarak boğumlanan sitoplazmanın o bölgede jel hale geçerek iki oğul hücrenin stoplazmasını ayırdığını ileri süren görüşlerde vardır. Stoplazmanın boğumlanarak ayrılması sürecine sitokinez denir. Telofazın başlangıcından iki yeni hücrenin oluştuğu ana kadar geçen süre 30-60 dakikadır

Read Comments | 2 Comments »

Hücre Bölünmesi

posted: Ocak 22nd, 2007 | by:Biyolojik

Hücreler ya canlıların büyüyüp gelişmesi, rejenerasyonu ve dokularının yenilenmesi ya da üreme faaliyetlerinin gerçekleştirilmesi amacıyla bölünür. Bölünmelere detaylarıyla geçmeden önce hücrelerin niçin bölündükleri konusundaki görüşlere yer verelim. Hücre, büyüklük bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman, kuramsal olarak ikiye bölünmesi gereklidir. Çünkü hücre genel olarak bir küre şeklinde düşünülürse, büyümede hacim yüzey orantısı r3 / r2 ‘dir. Yani hacim yarıçapın küpüyle artarken, yüzeydeki büyüme yarıçapın karesine bağımlı kalır ve bir süre sonra hücrenin yüzeyi gerek besin alış verişini gerek artık maddelerin atılımını ve gerekse gaz alış verişini bütün hücreye sağlayamayacak duruma gelir ve hücre, yüzeyini artırmak amacıyla bölünmeye başlar. Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma çekirdek oranı arttığından ve çekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hücreyi ölüme sürükleyebilir, dolayısıyla hücreyi bölünmeye zorlar. (Bu fikri 1908 yılında ilk defa HERTWIG ortaya atmıştır.) hücrenin içine yapay olarak iki çekirdek yerleştirildiğinde ya da çekirdek içindeki kromozom sayısı iki katına çıkarıldığında, hücrenin hacmi normal büyüklüğünün iki misli olabilir. Bu, çekirdeğin sınırlı bir etkiye sahip olduğunu kanıtlar. Uygun x-ışınına tutulan hücrelerde kalıtsal materyal çoğalması olur; fakat bölünme meydana gelmez ve sonuçta hücre büyümesiyle birlikte hızlı hücre çoğalması da görülür (kanserleşmede olduğu gibi). Bölünecek büyüklüğe ulaşan amipin (normal olarak iki günde bir bölünür) protoplazmasından bir miktar kesersek (100 gün süreyle) bölünme durur ve tekrar büyümeye başlar. Bu uygulama sonsuz olarak sürdürülürse, amip, bölünmeden hayatta kalabilir.

Bölünmeye başlayan bağ doku hücrelerinin çapı yaklaşık % 12 kadar artar. Buna karşın büyüklüğü sınırlandırılmış hücrelerde büyüme durur.

Bir hücreli canlılarda mitoz aynı zamanda üremeyi sağlar. Her canlıda ve aynı bireyin farklı dokularındaki hücrelerin mitozla bölünme hızı tamamen farklıdır. Örmeğin bağırsak mukozasındaki, epidermisteki, kan hücrelerini üreten dokulardaki hücrelerin sürekli bölünmesine karşılık, diğer dokuların hücreleri belirli zamanlarda, sinir ve retina hücreleri ise 20-25 yaşın üstünde (insanda çoğunluk ana karnında 4. aydan itibaren sonra) hiç bölünmez.

Mitoz bölünmenin amacı ana hücredeki kalıtım materyalinin eşit şekilde yavru hücrelere verilmesidir. Bir hücrelilerdeki amitoz bölünmede, hem iğ iplikleri işe karışmaz hem de kalıtım materyali yavrulara büyük bir olasılıkla eşit verilmez. Mitoz bölünme sürekli bir olay olmasına karşılık, izlemede ve anlamada kolaylık olsun diye evrelere ayrılarak incelenir. Dinlenme sırasında, kromozomlar boyanmaz. DNA miktarı 2n’dir (G1-Evresi). Daha sonra DNA kendini eşler. DNA miktarı 4n’dir. İnce kromatid iplikler şeklinde boyanırlar (S-Evresi). Üçüncü evre koyu boyanan kromozomlara sahip, 4n’li evredir (G2-Evresi). Son evre ise mitoz bölünmeni gerçekleştiği ve kromozom sayısının 2n’e indiği evredir (M-Evresi). Hücredeki tüm yapıların birleşerek, daha sonra iki yavru hücreye verilmesini sağlayan bu döngüye hücre döngüsü denir.

Bitki ve hayvanlarda hücre döngüsünün tamamlanması yaklaşık 20 saat kadar sürer. Bu sürenin yaklaşık bir saati mitoz bölünmeye ayrılmıştır. Geri kalan süre interfazdaki büyüme için kullanılır. en uygun beslenme ve sıcaklık koşullarında dahi, herhangi bir hücre çeşidinin bölünme süresi sabittir. Uygun olmayan koşularda bu süre uzayabilir. Fakat her hücrenin optimumdan daha hızlı büyümesini hem de optimumdan daha hızlı döngüsünü sağlamak olanaksızdır. bundan şu sonuca varabiliriz; her hücrenin döngü süresi kusursuz bir zamanlamayla gelişecek şekilde programlanmıştır. Bu program iki aşamada yürütülür. İlkinde kromozomlardaki kalıtsal materyal iki katına çıkarılır, ikincisinde ise hücrenin diğer organelleri çoğaltılır.
Döllenmiş yumurtalarda bölünme, alışılmışın tersine bir saatte ya da daha az bir süre içerisinde tamamlanır. Çünkü yumurta hücresine, yumurtanın olgunlaşması sırasında her çeşit molekülden bol miktarda verilmiştir. Böylece yumurta hücresi hızla bölünerek gittikçe daha küçük hücreleri yapar. Bunlardaki hücre döngüsünde büyüme evresi yoktur, yalnız bölünme için hazırlık yapılır. Bu nedenle yaklaşık bir saatte bir bölünebilir.

Read Comments | Post a Comment »

Memeliler

posted: Ocak 22nd, 2007 | by:Biyolojik

OMURGALILAR
Omurgalılar, sırtları boyunca uzanan omurgalarıyla tüm öbür hayvanlardan ayrılır. Omurga, kıkırdaktan, kemikten ya da her ikisinden oluşan iskeletlerinin en önemli bölümü ve temel eksenidir. Omurgalılar genellikle omurgasızlardan daha iri ve daha karmaşık yapılıdır.
İlk omurgalılar yaklaşık 510 milyon yıl önce ortaya çıkan ilkel balıklardır. Omurganın kaslarla hareket ettirilebilen esnek bir destek oluşturduğu, böylece bu hayvanların hızlı yüzmesine olanak sağladığı düşünülmektedir. Omurga ayrıca, içindeki kanalda yer alan ve sinir sisteminin en yaşamsal bölümlerinden olan omuriliği korur. Omurilik, gövde ve uzantıları ile beyin arasında bir sinir köprüsü kurar.
Bu geniş hayvan grubu balıklar, amfibyumlar, sürüngenler, kuşlar ve memelilerden oluşur.

MEMELİLER (MAMALİA)
Yavrularını süt salgılayan göğüs bezleriyle beslediklerinden bu hayvanlara Mammalia adı verilmiştir. Bu hayvanlar Jura’da memeli benzeri sürüngenlerden (Synapsida alt sınıfının Therapsida takımından) ayrı bir dal şeklinde meydana gelmişlerdir. Bu gruptaki hayvanların temel özelliklerinden birisi de tümünün vücudunda az yada çok sayıda kılın bulunmasıdır.
Memeliler üç ana gruba ayrılır. Bunların arasında tekdelikliler yada yumurtlayan memeliler olarak tanınan grup ornitorenk ve ekidnelerden oluşur. Bu ilginç hayvanların yavruları, kışlar gibi yumurtadan çıkar, ama sonra anne sütüyle beslenir.
İkinci grupta keseliler yer alır. Keselilerin yavruları çok az gelişmiş olarak doğar. Yeni doğanların uzunluğu genellikle 6 santimetreyi aşmaz. Başlıca keseliler arasında opossum, tasmanyaşeytanı, bandikut, kuskus ve kangru sayılabilir.
Eteneli memeliler en geniş memeliler grubunu oluşturur. Plasenta adıyla da tanınan etene, annenin içinde gelişen ve yavru ile anne arasında köprü kurarak doğana kadar yavruyu besleyen bir organdır. Eteneli memeliler başlıca 10 grup altına toplanabilir:

Böcekçiller (Insectivora) en çok eski dünyada bulunmakla birlikte bir ölçüde Kuzey Amerika’ya da yayılmıştır. Köstebekler, kirpiler ve sivrifareler en bilinen üyeleridir.
Yarasalar (Chiroptera), uçan memelileri kapsar. Hemen hemen bütün iri yarasalar meyveyle beslenirken, küçüklerinin çoğu böcekleri avlar.
Primatlar (Primates) maymunlar ve insanlardan oluşur. Gelişmiş beyinleri ve el becerileriyle dikkat çekerler.
Dişsizler (Edentata) ya dişten tümüyle yoksundurlar yada ağızlarında basit yapılı birkaç diş taşırlar. Armadillo, karıncayiyen ve tembelhayvan bu grubun üyeleridir.
Kemiriciler (Rodentia) tür ve birey sayısı en çok olan memelilerdir. Tür sayısı 4000’i aşan memelilerin yarısından çoğunu kemiriciler oluşturur. Kobay, fare ve sıçanın yanı sıra oklukirpi, kunduz ve sincap da kemiriciler arasında yer alır.
Etçiller (Carnivora) aslan, kaplan, pars, sırtlan, sansar, ayı, kedi, ve köpeği de içeren yırtıcı hayvanlardır. Denizde yaşamaya büyük bir uyum gösteren foklar ve morslar ise genellikle yüzgeçayaklılar (Pinnipedia) adıyla ayrı bir grupta toplanır.
Balinalar (Cetaca) hemen hemen tümüyle kılsız, balık biçimdeki memelilerdir. Suyun dışında yaşayamazlar. Gerçek balinaların yanı sıra yunuslar ve musurlar da bu grupta yer alır. Mavi balina yaşayan en iri hayvandır.
Filler (Proboscidea) günümüze yalnız iki türüyle ulaşabilmiş kara hayvanlardır.
Tektoynaklılar (Perissodactyla) at, eşek, zebra, tapir ve gergedandan oluşurlar. Toynaklar, bu ve sonraki grubun ayak parmaklarını çevreleyen, kalınlaşarak başkalaşıma uğramış tırnaklarıdır.
Çifttoynaklılar (Artiodactyla) deve, geyik, zürafa, sığır, antilop, keçi ve koyun gibi gevişgetirenlerin yanı sıra domuz, pekari ve suaygırı gibi gevişgetirme özelliği bulunmayan hayvanları da kapsar.
KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ

1. Vücutları genel olarak belirli zaman aralıklarında dökülen kıllarla kaplıdır. Derilerinde ter, yağ, koku ve süt bezleri gibi çeşitli salgı bezleri bulunur. Bazı memelilerin vücut ve kuyruk kısımlarında sürüngenlerinkine benzeyen pullar vardır.
2. Balinalar (Cetacea) ve Deniz inekleri (Sirenia) gibi deniz memelileri dışında kalanlarda dört üye vardır. Bu deniz memelilerinde arka üyeler kaybolmuştur. Her bir üyede 5 veya daha az sayıda parmak bulunur. Gerek üyeler ve gerekse parmaklar çeşitli yaşam biçimlerine göre, örneğin, yürümek, koşmak, tırmanmak, yüzmek, uçmak ve kaçmak gibi görevleri yerine getirecek şekiller kazanmışlardır. Parmak uçlarında boynuz yapısında tırnak ve toynaklar, parmak altlarında ise etli yastıklar mevcuttur.
3. İskelet iyi bir şekilde kemikleşmiştir. Kafataslarında 2 oksipital kondil, boyunlarında 7 tane omur bulunur. Kuyrukları uzun ve hareketlidir.
4. Her iki çenede de mevcut olan dişlerin kök kısımları çukurluklar içerisine gömülüdür. Dişler beslenme durumlarına göre çeşitli şekiller gösterir. Bazılarında dişler bulunmaz. Dilleri çoğunlukla hareketlidir. Gözlerinde hareketli göz kapakları, kulaklarında etli bir dış kulak kısmı bulunur.
5. Kalpleri 2 kulakçık ve 2 karıncık olmak üzere 4 odacıklıdır. Kuşların tersine bunlarda yalnız sol aort kökü bulunmaktadır. alyuvarları yuvarlak ve çekirdeksizdir.
6. Solunumları yalnız akciğerlerle olur. Larinkste ses çıkarmaya yarayan ses telleri bulunur. Kalp ve akciğerlerin yer aldığı göğüs boşluğunu karın boşluğundan ayıran ve diyafram adı verilen kaslı bir bölme vardır. Böyle bir yapı memeliler dışında hiç bir hayvan grubunda görülmez (kuşlardaki bölme kaslı değildir).
7. Vücut sıcaklığı sabittir ve çevre koşularına bağlı olarak değişiklik göstermez (Homoiothermus). Vücut sıcaklığı metabolizma sonucunda sağlanır (endeterm). Vücut üzerinde bir kıl örtüsünün varlığı, deri altında vücudu saran bir yağ tabakasının bulunması ve kirli kan ile temiz kan dolaşımının birbirlerinden tümüyle ayrılmış olması, vücut sıcaklığının değişmezliğini sağlayan özelliklerinden bazılarıdır.
8. Sidik keseleri vardır ve boşaltım maddesi sıvı haldedir.
9. Beyinleri gelişmiş, cerebrum ve cerebellum kısımları oldukça büyüktür. Beyinden 12 çift sinir çıkar.
10. Erkeklerinde bir kopulasyon organı (penis) mevcuttur. Testisleri genellikle karın boşluğu dışında yer alan ve scrotum adı verilen torbalar içerisinde bulunur. Yumurtaları küçük ve kabuksuzdur. Yumurtanın gelişmesi yumurta kanalı (ovidukt)’nın değişmesiyle meydana gelen döl yatağında (uterus) tamamlanır. Amnion, korion ve allantois gibi embriyonik zarlar mevcuttur. Genellikle embriyoyu uterusa bağlayarak onun beslenmesini ve solunumunu sağlayan bir plasenta bulunmaktadır. yavrular doğumdan sonra dişi hayvanın süt bezlerinden salgılanan süt ile beslenir.

-Memeliler sürüngenlerden meydana gelmiş olmalarına karşın onlardan bir çok yapısal farklılıklar gösterirler. Bu farklılıkların en önemlileri şunlardır:
11. Memelilerde vücut örtüsü olarak pullar yerine kıllar bulunur. Yalnız bazı memelilerin vücutlarında ve kuyruk bölgelerinde sürüngenlerden kalma bir özellik olarak hala pullar mevcuttur.
12. Memelilerin kafatasında iki oksipital kondil bulunur (sürüngenlerde bir tane) ve beyin kutusu daha büyüktür.
13. Memelilerde göğüs boşluğu ile karın boşluğunu birbirinden ayıran kaslı bir diyafram vardır
14. Memelilerde alt çene kemiği bir parça halindedir (sürüngenlerde çok sayıda).
15. Memelilerde alt çene kemiği doğrudan kafatası ile eklem yapmaktadır (sürüngenlerde quadratum ile eklem yapar).
16. Memelilerin orta kulağında incus, malleus ve stapes olmak üzere üçlü bir kemik zinciri vardır (sürüngenlerde yalnız stapes karşılığı olan Columella iç kulakta bulunur, diğer iki kemik çene ile birleşmiştir).
17. Memelilerde belirli zamanlarda dökülen dişler bulunur (sürüngenlerde dişler belirli zamanlarda değiştirilmez).
18. Memelilerde kalp dört odacıklıdır ve yalnız sol aort kökü mevcuttur.
19. Memelilerde ses kutusu çok iyi gelişmiştir (sürüngenlerde körelmiştir).
20. Memeliler yavrularını salgıladıkları süt ile beslerler.
21. Vücutlarında kılların bulunması, görme, işitme ve koku alma duyularının çok gelişmiş olması, beyinlerindeki cerebrum ve cerebellum kısımlarının gelişmişliğine bağlı olarak tüm faaliyetleri iyi bir şekilde koordine edebilmesi, öğrenme ve öğrenilen şeylerin hatırda tutulmasına yarayan bir bellek oluşumu ise memelilerin kuşlardan daha evrim geçirmiş olduklarını kanıtlayan özelliklerdir.

Read Comments | Post a Comment »

Asit yağmurları

posted: Ocak 22nd, 2007 | by:Biyolojik

• Asit yağmurları, fosil yakıt atıklarının doğal su döngüsüne karışmasıyla oluşur. Kömür ve petrol gibi fosil yakıtların yakılması sonucu atmosferde kükürt ve azot içeren gazlar birikir. Bu gazlar havadaki su buharıyla birleşince bir kimyasal tepkime meydana gelir..

ASİT YAĞMURLARI
Yıllardır ayrıntılı araştırma konusu olmamış konulardan birisi olan asit yağmurları, son yıllarda yurdumuzda da etkisini hissettirmeye başlayan, meteorolojik hadiselerle atmosferden yeryüzüne inen ve insanlar üzerinde olumsuz etki bırakan kirletici elementler içeren yağmurlar olarak bilinir.
Endüstriyel faaliyetler, konutlarda ısınma amaçlı olarak kullanılan fosil yakıtlar, motorlu taşıtlardan çıkan egzoz gazları ve fosil yakıtlara dayalı olarak enerji üreten termik santraller, bu faaliyetleri sonucu havayı kirletmekte ve kükürtdioksit, azotoksit, partikül madde ve hidrokarbon yaymaktadır. 2 ile 7 gün arasında havada asılı kalabilen bu kirleticiler, atmosferde çeşitli kimyasal ve fiziksel reaksiyonlara uğrayarak, zaman zaman çok uzaklara taşınabilmekte, atmosferdeki su partikülleri ve diğer bileşenlerle tepkimeye girerek sülfüroz asit (HSO), sülfürik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) gibi kirletici maddelerin oluşumuna sebebiyet verirler. Çeşitli yanma olayları sonucu havaya karışan SO2, SO3, NOX gibi gazlar yağışla birleşip asit meydana getirebilmekte ve bunların yeryüzüne yağması ile asit yağmurları oluşmaktadır.

Bunların yeryüzüne geri dönüşleri kuru ve yaş asit depolanması sonucu olur. Yaş depolamada atmosferde oluşan bütün ürünler, yağmur ve kar içinde çözünmüş halde yeryüzüne taşınırlar. Kuru depolamada ise atmosferdeki partiküllerin ve gazların yeryüzüne taşınması esnasında yağmur veya kar bulunmaz, sis içinde aerosol şeklinde bulunurlar. Bu çerçevede belirtildiği gibi, yalnız yağmur değil, diğer bütün yağış biçimleri de asidik olabilmektedir Asit yağmuru toprağın kimyasal yapısını ve biyolojik koşullarını etkilemektedir. Toprağın yapısında bulunan kalsiyum, magnezyum gibi elementleri yıkayarak taban suyuna taşımakta, toprağın zayıflamasına ve zirai verimin düşmesine neden olmaktadır. Toprağın asitleşmesine en çok katkıda bulunan maddeler, atmosferde birikme sonucu toprağa geçen kükürt bileşikleridir. Azot bileşikleri ise bitkilerin özümseyeceği miktardan fazla olduğu zaman toprağın asitleşmesinde rol oynamaktadır.
Asitleşmenin çevre üzerinde dolaylı olmakla birlikte yine çok önemli etkilerinden biri de, endüstriyel faaliyetler sonucu oluşan asit nemidir. Toprağa ya da göl yataklarına inmiş civa, kadmiyum ya da alüminyum gibi zehirli maddelerle tepkimeye girebilmekte ve normal koşullar altında çözünmez sayılan bu maddeler, asidik nemle tepkimenin sonucunda, besin zinciri ya da içme suyu yoluyla bitki, hayvan ve insana ulaşıp toksik etkiler yaratmaktadır. Ağaç köklerinin besin toplama yeteneğinin bozulmasının sorumlusu da gene asitleşme sonucunda toprakta harekete geçen alüminyumdur.
Asidik zerrecikler genellikle sülfürdioksit ve nitrikoksitlerin atmosferdeki yayılması ile oluşur. Sonuçta oluşan nitrik ve sülfürik asit diğer partiküller (toz, is, kurum, duman vs) üzerine yapışır. Bu partiküllerin direkt olarak solunması bu asidik yapıların doğrudan akciğerlere kadar gitmesine neden olmaktadır. Bu asidik yapıdaki tozlar ve gazlar nemli ve sıcak akciğer alueollerinde kimyasal olarak kana geçebilirler.
Asit yağmurlarının insanlar üzerindeki dolaylı etkileri yüzey ve içme suları, yer altı suları, toprak, ağır metaller, bitkiler ve balıklar üzerindeki etkilerine bağlı olarak bu unsurların kullanılması sonucunda uzun vadede insan bünyesinde asidik depolanmaya neden olur.
Görüldüğü gibi hava doğal ve yapay etmenlerce kirletilmektedir. Yapay etmenlerin
temelinde insan bulunmaktadır. Fabrikadan, evlerden ve araçlardan çıkan dumanlar
tarafından atmosfer durmadan kirlenmektedir
Bu kirlilik doğrudan olduğu gibi asit yağmurları yoluyla da bitkiye, insana, suya, toprağa ve taşa etki etmektedir. Termik santrallarda, ısıtmada ve endüstri kurumlarında kullanılan kömür atmosfere kül (kadmiyum, arçelik, kurşun) CO2 ve SO2 yaymaktadır Dünyada olduğu gibi Türkiye’de kömür ve petrol tüketimi giderek artmaktadır.
Artan taşıt sayısı da petrol tüketimini dolayisiyle atmosferdeki karbon monoksit gazını
yükseltmektedir.

Yanardağlar da havadaki SO2 ve CO2 gibi gazların miktarını arttırmaktadır.
Bu gazlar havadaki subuharı ile birleşirler;
H2O+SO2 ______ H2SO4 (sülfirikasit) ve
H2O+NO2 ______ HNO3 (nitrikasit) olarak yere düşerler.

Hava kirliliği, ışınların yere ulaşmasını ve atmosfere yayılmasına da engelleyerek iklim üzerinde olumsuz etki yapmaktadır. Asit yağışları yapraklardaki klorofilin bozulmasına
ve bitkinin sararıp kurumasına neden olmaktadır.
Bilindiği gibi bitkiler, fotosentez sırasında CO2 tüketir. Asit yağmurları, bitkileri kurutarak, diğer yandan atmosferdeki CO2 (karbondioksit) tutarının artması için ortam hazırlamaktadır. Başka bir anlatımla, bir olumsuzluk bir başka olumsuzluğu üretmektedir.

TERMİK SANTRALLARIN ASİT YAĞMURLARINA ETKİSİ
Türkiye’nin sahip olduğu en bol fosil kaynaklı yakıt, düşük-kaliteli ve yüksek derecede kirlenmeye yol açan linyittir ve en bol bulunduğundan ülke enerji üretiminin belkemiğidir. Ancak bu tür kömürün kullanımı çok yüksek miktarlarda kükürt dioksit (SO2), azot oksitler (NOx), karbonmonoksit (CO), Ozon (O3), hidrokarbonlar, partiküler madde (PM) ve kül oluşturmaktadır. Bu atıklar, çevre sağlığına çok çeşitli biçimlerde etki eder. Bu olumsuz etkileri şu şekilde sıralayabiliriz:
Eğer herhangi bir filtre kullanılmazsa 100 megawatt gücünde kömürle çalışan bir termik santralın kirletici etkileri aşağıdaki tabloda görülmektedir.
Kükürt dioksit (SO2) 45,000 ton/yıl
Azot oksitler (NOx) 26,000 ton/yıl
Karbonmonoksit (CO) 750 ton/yıl
Katı partiküller (PM) 32,500 ton/yıl
Hidrokarbonlar 250 ton/yıl
Kül 5,660 ton/yıl
SO2 ve NOx gazları asit yağmurlarının oluşumundan birinci derecede sorumludurlar. Bacalardan atılan kükürt ve azot oksitler, hakim rüzgarlarla ortalama 2 - 7 gün içerisinde atmosfere taşınırlar. Bu zaman süresi içinde bu kirleticiler, atmosferdeki su partikülleri ve diğer bileşenlerle tepkimeye girerek sülfürik asit ve nitrik asiti oluştururlar. Bunlar da yeryüzüne yağmur ve kar ile ulaşır. Böylece baca gazları ikinci kez ve daha geniş bir bölgeye etki etmiş olurlar. Bölgenin arazi yapısı ve hava koşullarına bağlı olarak, etki yüzlerce kilometreye kadar yayılabilmektedir. Asit yağmuru denilen bu olgu yalnızca canlılar için değil, taş yapıtlar ve eski sanat eserleri için de önemli bir tehlike oluşturmaktadırlar.
Asit yağmurları, yaprakların stomalarına girerek yaprağın su dengesini sağlayan stoplazmanın asitleşmesine neden olurlar. Bunun sonucunda sıvı kaybeden yaprak, kısa sürede ölür. Bu şekilde ağacın hastalıklara dayanıklılığı azaldığından zararlı böceklerin istilasına uğrar ve ölümü hızlanır. Ayrıca giderek zayıflayan ve yaprak kaybeden ağacın tepe çatıları seyrekleşerek rüzgar perdesi görevini yapamaz ve ağaç rüzgardan devrilebilir. Asit yağmurunun toprağa düşmesi sonucu toprağın asiditesi artar ve bu kuvvetli asidik çözeltiler topraktaki Ca++ , Mg+ , K+ gibi minerallerin kaybına neden olur. Bu mineraller ağaçların büyümesi ve kendilerini yenilemeleri için yaşamsal öneme sahiptirler. Toprakta PH %5′ in altına düşerse toprak sıvısı içinde alüminyum ve ağır metallerin konsantrasyonu artar. Kurak mevsimlerde topraktaki nemin azalması sonucu bu maddeler iyice yoğunlaşır ve bitki kökleri için öldürücü etki yapar.

Read Comments | Post a Comment »

Proteinler

posted: Ocak 22nd, 2007 | by:Biyolojik

Proteinler,canlıda hem yapının oluşmasında hem de pek çok görevin yapılmasında doğrudan etkilidir.Hücrelerin kendine özgü özelliklerini kazandıran maddeler,yapılarını oluşturan protein çeşitleridir.Hücrede gerçekleşen hücresel olayların yapılması da proteinlerle sağlanır.Proteinlerin başlıca görevleri aşağıdaki gibi sıralanır: *İşlevsel yönden proteinlerin görevleri,oluşturdukları enzimlerle biyolojik biyokimyasal reaksiyonları yürütmeleridir.Canlıda gerçekleşen her reaksiyon farklı proteinlerin oluşturdukları ayrı enzimlerle yürütülür.Örneğin;ATP,DNA,RNA gibi farklı moleküller farklı enzimlerle yapılır. *Kan şekerinin ayarlanmasını sağlayan insülin,glukagon gibi çoğu hormonlar protrinlerin yapısındadır.Bu nedenle hormonları oluşturan proteinler düzenleyici görev yaparlar. *Proteinler,hücre içinde ve hücre dışında önemli yapı maddeleridir.Bağ doku lifleri,kıl ve derideki keratin,önemli hücre dışı protrinlerdendir.
*Hücre içinde elektronların taşınması,çekirdekle stoplazma arasında madde taşınması hücreler ve organlar arasında madde taşıması gibi taşıma görevleri yaparlar.Örneğin;insan vücudunda oksijen ve karbon dioksidin taşınması,proteinlerin oluşturduğu hemoglobinlerle sağlanır.
*Hayvanlarda kasların kasılmasını gerçekleştirir.Kaslardaki kasılmayı sağlayan aktin ve miyozin,proteinden yapılmış ipliklerdir.
*Hayvan vücudunda hastalık yapan toksinlerle vücuda yabancı olan maddelere ve mikroplara karşı vücudun ürettiği interferon bir proteindir.
*Proteinler,hücrelerin madde alışverişini sağlayan ozmotik basıncın oluşmasında etkilidir.Örneğin;doku hücrelerinden kılcal kan damarlarına madde geçmesini,kandaki proteinlerin olşturduğu”protein ozmotik basıncı” sağlar.

Read Comments | Post a Comment »

Bakteriler

posted: Ocak 22nd, 2007 | by:Biyolojik

GENEL ÖZELLİKLERİ
Monera alemini oluşturan prokaryot canlıların en yaygın ve en çok bilinen grubu bakterilerdir. O kadar yaygındır ki bugün dünyamızda bakterinin bulunmadığı yer yoktur diyebiliriz. En çok organik atıkların bol bulunduğu yerlerde ve sularda yaşarlar. Bununla beraber, -90 0C buzullar içinde ve +80 0C kaplıcalarda yaşayabilen bakteri türleri de vardır. Hava ile ve su damlacıkları ile çok uzak mesafelere taşınabilirler. Deneysel olarak ilk defa 17. yüzyılda bakterileri gözleyebilen ve onların şekillerini açıklayan Antoni Van Lövenhuk olmuştur. Bakteriler bütün hayatsal olayların gerçekleştiği en basit canlılardır. Hepsi mikroskobik ve tek hücrelidirler. Büyüklükleri normal ökaryotik hücrelerin mitokondrileri kadardır.
HÜCRE YAPISI
Prokaryot olduklarındanzarla çevrili çekirdek, mitokondri, kloroplast, endoplazmik retikulum, golgi gibi organelleri yoktur. Ribozom bütün bakterilerin temel organelidir. DNA, RNA, canlı hücre zarı ve stoplazmayine bütün bakterilerintemel yapısını oluşturur. Bunlara ek olarak bütün bakterilerde hücre, cansız bir çeperle (murein) sarılıdır. Çeperin yapısı, bitki hücrelerinin çeperinden farklıdır. Selüloz ihtiva etmez.
Bazı bakterilerde hücre çeperinin dışında kapsül bulunur. Kapsül bakterinin dirençliliğini ve hastalık yapabilme (patojen olma) özelliğini artırır.

GENEL BİR BAKTERİ ŞEKLİ

Bazı bakteriler kamçılarıyla aktif hareket edebilirken, bazıları kamçıları olmadığı için ancak bulundukları oetamla beraber pasif hareket edebilirler.
buna göre bakteriler, kamçısız, tek kamçılı, bir demet kamçılı, iki demet kamçılı ve çok kamçılı olarak gruplandırılır. Bazı bakteriler “mezozom” denilen zar kıvrımları bulundurur. Burada oksijenli solunum enzimleri (ETS enzimleri) vardır. Oksijenli solunum yapan, ancak mezozomu bulunmayan bakterilerde ise solunum zinciri enzimleri hücre zarına tutunmuş olarak bulunur. bakterilerde genel yapının % 90′ı sudur. suda çözünmüş maddeler hücre zarından giriş-çıkış yaparlar. DNA’lar stoplazmaya serbest olarak dağılmıştır. Bakteriler ökaryot hücrelere göre daha çok ve daha küçük ribozom içerirler. bu sayede protein sentezleri çok hızlıdır.
Bakteriler çeşitli özellikleri bakımından gruplandırılırlar. Bu özelliklerin başlıcaları; şekilleri, kamçı durumları, beslenmeleri ve boyanmaları olarak sayılabilir.
ŞEKİLLERİ ve BOYANMALARI
Bakteriler ışık mikroskobunda bakıldığında başlıca şu şekillerde görülürler.
a. Çubuk şeklinde olanlar (Bacillus):Tek tek veya birbirlerine yapışmışlardır. Tifo, tüberküloz ve şarbon hastalığı bakterileri bu şekildedir.
b. Yuvarlak olanlar (Coccus): Genellikle kamçısızdırlar. Zatürre ve bel soğukluğu bakterileri bunlara örnektir.
c. Spiral olanlar (Spirullum): Kıvrımlı bakterilerdir. Frengi bakterileri ve dişlerde yerleşen Spiroketler bunlara örnektir.
d. Virgül şeklinde olanlar (Vibrio): Virgül biçiminde tek kıvrımlıdırlar. Kolera bakterisi gibi.

Bakterilerin boyanmaları: Danimarkalı Bakteriyolog Gram tarafından geliştirilen boyalarla boyanan bakterilere Gram (+), boyanmayanlara ise Gram (-) bakteriler denir.
BAKTERİLERİN BESLENMELERİ
Bazı bakteriler ototrof olup, fotosentez veya kemosentez yaparlar. Çoğunluğu ise heterotrof olup, saprofit veya parazit yaşarlar.
a. Saprofit Bakteriler: Bakterilerin çoğunluğunu oluşturur. Besinlerini bulundukları ortamlardan hazır sıvılar olarak alırlar. Nemli, ıslak ve çürükler üzerinde yaşarlar. en çok amino asit, glikoz ve vitamin gibi besinleri ortamdan alırlar. Bu tür bakteriler dış ortama salgıladıkları enzimlerle bitki ve hayvan ölülerini daha basit organik maddelere parçalayarak onların çürümesini sağlarlar. Böylece hem toprağın humusunu artırırlar, hem de kendilerine besin sağlarlar. çürütme sonucu çeşitli kokular meydana gelir. Bu yüzden bu olaya kokuşmadenir. Bazı saprofit bakteriler, sütün yoğurt ve peynir olarak mayalanmasını sağlarlar.
Saprofitler, dünyada madde devrinin tamamlanmasında önemli rol oynadıklarından hayat için mutlaka gereklidir.
b. Parazit Bakteriler: Besinlerini cansız ortamdan değil de üzerinde yaşadıkları canlılardan temin ederler. Çünkü sindirim enzimleri yoktur. Bunların bazıları konak canlıya fazla zarar vermeden yaşayabilirler. Sadece onun besinlerine ortak olurlar. Kalın bağırsağımızdaki Escherichia coli bunun en iyi örneğidir. Bazı parazit bakteriler ise konak canlının ölümüne bile sebep olabilen hastalıklara yol açarlar. Bunlara Patojen Bakteriler denir. Patojenler ya toksin çıkararak ya da konak canlının enzim ve besinlerini kullanarak zarar verirler. toksinler ya dışarı atılır (Ekzotoksin), ya da Bakterinin içinde kalır (Endotoksin). İçinde kalan toksinler bakteriler ölünce zararlı hale geçerler. Canlıların patojen bakterilere ve toksinlerine karşı oluşturdukları savunmaya “Bağışıklık” denir. Parazit bakterilerinin üremeleri oldukça hızlıdır.

c. Fotosentetik Bakateriler: Stoplazmalarında serbest klorofil taşırlar. Fotosentezlerinde elektron kaynağı olarak H2O yerine H2S ve H2 kullanırlar.
CO2 + H2O ——> Besin + O2 (Mavi-yeşil algler) CO2 + H2S ——> Besin + S + H2O (Kükürt bakterileri) CO2 + H2 ——> Besin + H2O (Hidrojen Bakterileri)
d. Kemosentetik Bakteriler
Bu bakteriler de madde devrinde çok önemlidirler. Bazı inorganik maddeleri oksitleyerek onları zararsız hale getirirler. oluşan maddeler ise bitkilerce mineral tuzlar olarak lullanılır. bu oksitlem sonucunda açığa kimyasal enerji çıkar. Bu enerjiyle de CO2 indirgemesi yaparakbesinlerini sentezlerler. ışık ve klorofil gerekli değildir. Oksijen kullanılır. Kemosentetik bakteriler en çok azotlu, kükürtlü, demirli maddeleri oksitlerler.
NH3 + O2 ———> HNO2 + H2O + Kalori (Nitrosomanas)
HNO2 + O2 ———> HNO3 + Kalori (Nitrobacter)
H2S + O2 ———> H2O + S + Kalori (Kükürt Bakterileri
FeCO3 + O2 + H2O ———> Fe(OH)3 + CO2 + Kalori (Demir Bakterileri)
N2 + O2 ———> NO2 + Kalori (Azot bakterileri)
Kemosentez sonucu:
Bazı zararlı maddeler ortadan kaldırılmış, Bitkilerin alabileceği tuzlar oluşturulmuş, Kimyasal enerji kazanılmış Organik besin sentezlenmiş olmaktadır.
BAKTERİLERİN SOLUNUMLARI
a. Anaerob Bakteriler
Bakteriler organik besinleriparçalayarak enerjilerini elde ederken genellikle oksijen kullanmazlar. Bunlar havasız yerlerde de yaşayarak çoğalırlar. ( Konservelerde olduğu gibi) Bunlardan bazıları oksijenin olduğu yerde hiç gelişemezler. Örnek: Clastrodium tetani (Tetanoz bakterisi)
b. Aerob Bakteriler
Bazı bakteri grupları (Escherichia coi, Zatürre ve Yoğurt Bakterisi gibi) ancak oksijenli ortamda yaşayabilir. Bunlarda mitokondri olmadığı için solunum hücre zarının iç kısmındaki kıvrımlarda (mezozom) gerçekleştirilir. Örnek: Azot Bakterileri.
c. Geçici Aerob veya Geçici Anaerob Olanlar
Asıl solunumları oksijensiz olduğu halde kısa süre için aerob olanlara “Geçici Aerob” denir. Normal solunum şkli aerob olanlar ise havasız kalınca fermentasyona başvururlar. Bunlara “Geçici Anaerob” denir.
BAKTERİLERİN ÜREMELERİ
a. Bölünerek Çoğalma
Bütün bakteri türlerinin esas üreme şekli bölünmedir. bölünme eşeysiz üreme biçimidir. Su, besin maddesi ve sıcaklığın uygun olduğu ortamlarda çok hızlı bölünürler. bu bölünmeler her 20 dakikada bir gerçekleşir. Böylece geometrik olarak artmaya başlarlar. ancak bu artış sürekli değildir. Çünkü zamanla ortam sıcaklığı artar, asitler ve CO2 birikir, besin maddeleri tükenir. Bunlar bakteriler için öldürücü doza ulaşınca geometrik artış bozulur. belli değerden sonra artış yerine azalma görülür. Böylece bakteri populasyonları da dengelenmiş olur.

bölünmekte olan bakteriler

Bakterilerin bölünmeleri mitoza benzer. ancak çekirdek zarı ve belli bir kromozom sayısı olmadığı için tam bir mitoz değildir. Buna Amitoz Bölünme denir.
b. Sporlanma
Bazı bakteri türleri yaşadıkları ortam şartları bozulunca endospor oluşturarak kötü şartları geçirirler. Endosporlar, kalıtım materyalinin çok az bir stoplazmayla beraber çevrilmiş halidir. ortam şartları normale dönünce çeper çatlar, endospor gelişerek normal bakteriyi meydana getirir.
Endosorlarda metabolik faliyetler minumum seviyededir. bu şekilde uzun yıllar yaşayabilirler. olumsuz şartlar olan yüksek ısıdan, kuraklıktan, donmadan ve besinsizlikten etkilenmezler. 60 yıl canlı kalan bakteri sporları tespit edilmiştir. Normal bakteri hücrelerinin tamamı 100OC’de ölürken endosporlar ancak 120OC’de 15-20 dakika kalırsa ölürler. Soğuk ortamlarda da aynı oranda dayanıklıdırlar. Bazı türlerde bir bakteriden birden çok endospor meydana gelebilir.

spor oluşturmuş bir bakteri

c. Eşeyli Üreme (Kojugasyon)
bakteriler bölünerek çok hızlı üremelerine, olumsuz şartlarıda endospor oluşturarak geçirmelerine rağmen, düzensiz de olsa eşeyli üremeyi gerçekleştirirler. Çünkü bu sayede kalıtsal çeşitliliklerini artarak değişen ortamlarauyum yapma imkanı bulurlar. Bu çeşitliliğe ise Kalıtsal Varyasyon denir.

bakterilerde konjugasyonla üreme

Konjugasyon (kavuşma) esnasında DNA yapısı farklı iki bakteri yan yana gelerek aralarında geçici bir zardan köprü olştururlar. bu köprü aracılığı ile DNA parçalarını değiştirirler. Sonra ayrılarak bölünmelerine devam ederler. Dikkat edilirse çok hücreli canlılarda görülen eşeyli üremeden çok farklı bir eşeyli üreme oluşmaktadır. Bunlarda gamet olşumu ve döllenme yoktur.

Bakteriler diğer canlılara göre daha kolay mutasyona uğrarlar. Mutasyon genellikle zararlı ve öldürücü olmakla beraber, bakterilerde bazen olumlu sonuçlar veren faydalı mutasyonlar oluşabilmektedir. Bugün bakteriler besin (kültür) ortamlarında yetiştirilerek incelenmektedir. En iyi geliştikleri kültür ortamı et suyudur.

Read Comments | 2 Comments »

Virusler

posted: Ocak 22nd, 2007 | by:Biyolojik

Çok küçük mikroorganizmalardır. Uzun süre bilim adamlarının dikkatini çekmemiştir. Meydana getirdiği hastalıklar hep bakterilerden bilinmiştir. Elektron mikroskobunun bulunmasıyla ancak virüslerin farkına varılmıştır.
İlk olarak tütün bitkisinin yapraklarında hastalık meydana getiren virüs bulunmuştur. Daha önce tütnlerde bu hastalığın bakteriler tarafından meydana getirildiği sanılıyordu, fakat incelemelerin hiç birisinde bakteriye rastlanmıyordu. Hasta tütün yapraklarından elde edilen özütün elektron mikroskobuyla incelenmesinden sonra hastalığın bakteri dışında yeni bir mikroorganizma tarafından meydana getirildiği görüldü. Bu mikroorganizmalarda daha önce hiç rastlanılmayan ve bilinmeyen bir yapı ortaya çıktı. Normal hücre yapısına bemzemeyen virüslerde sadece dış tarafında bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asit vardı. Bunların dışında stoplazma, organel gibi yapılar bulunmuyordu. Bu yapıda onların zorunlu parazit yaşamalarını gerektiriyordu.
Evet, bir virüsün yapısı sadece dışta bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asitten meydana gelir. Herhangi bir organeli ve enzimleri olmadığı için normal bir hücre gigi yaşamlarını sürdürebilmeleri olanaksızdır. Yaşamsal faliyet (üreme gibi) gösterebilmek için mutlaka canlı bir hücreye girmeleri gerekir. Hücre dışında ise kristal halde bulunurlar. Bu yüzden bilim adamları tarafından cansızlık ile canlılık arasında geçiş formu olarak kabul edilirler.
Virüsler küre, çubuk ve elips şeklinde olabilirler. Bulundurdukları nükleik asit tek çeşittir. Yani ya sadece DNA yada sadece RNA bulundururlar. Aynı zamanda çok ta spesifiktirler. Sadece belirli hücrelere girerler. Bir kuduz virüsü sadece beyin hücrelerine, uçuk virüsü sadece ağız civarındaki epitel doku hücrelerine bir bakteriyofaj sadece belirli bakteri türlerine, AIDS virüsü sadece kandaki akyuvar hücrelerine gibi.
Virüs hücreye tutunduğunda ilk önce hücrenin zarını eritir. Dha sonra bu delikten içeriye kendi nükleik asitini akıtır. Hücreye giren virüs nükleik asiti derhal yönetimi ele geçirerek hücreyi kendi hesabına çalıştırmaya başlar. İlk önce kendi nükleik asitlerinin kopyalarını arkasından da protein kılıflarını sentezlettirir. Daha sonra bunları birleştirerek yüzlerce virüs oluşmasını sağlar. Hücre içerisindeki virüsler hücreyi patlatarak dışarı çıkar ve yeni hücrelere saldırırlar. Yapılarından dolayı ve hücre içerisinde bulunduklarından antibiyotik türü ilaçlardan etkilenmezler.

Read Comments | Post a Comment »


Biyoloji.us

Sitemizde mümkün olduğunca kaynağını, yazarını belirterek biyoloji ile ilgili bizlerin eklediği ve sizlerin göndereceğiniz ders notları ve makalelere yer vereceğiz.

Öncelikle amacımız Türkçe kaynakları sitede toplayarak araştırma, çalışma ve ödev aramalarında sıkıntı çeken arkadaşlarımıza yardımcı olmaktır.

Desteklerinizi bizden esirgemeyeceğinizi düşünüyoruz. Her türlü kaynak ve dökümanınızı bize yollayarak sitemize katkıda bulunabilirsiniz.

Sitede bulunan herhangi bir makale size ait ise iletişim mailimizden bize ulaşarak isterseniz siteden kaldırtabilir yada yazar bölümüne isminizi ve sitenizi yazdırabilirsiniz.

Mail adresimiz: iletisim@biyoloji.us