1 1.1 1.2 1.3 Canlı Bilimine Giriş Tüm yaşayan organizmaların belirli özellikleri ortaktır rtaktır Yaşam bir çok seviyede incelenebilir Bilim insanları doğal dünyayı araştırmak için iyi yapılandırılmış yöntemler kullanır Canlılığın temel birimleri olan hücreler DNA içerir rir Tüm organizmalar kendi ekosistemleri ile ilişki halindedir Biyologlar türleri gruplar halinde düzenler Doğal seçilim yoluyla evrim, biyolojinin temel konusudur Evrim günlük yaşamımızı etkiler 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2 4 6 8 10 12 14 16 Yaşamın Kimyası Yaşam moleküllerden, moleküller atomlardan oluşur Tüm maddeler elementlerden oluşur Atomlar, atomaltı parçacıklardan oluşur Atomlar, kimyasal bağlar ile bir arada kalır Suyun yapısı suya eşsiz özelliklerini verir pH bir çözeltinin asitlik ölçeğidir Yeryüzündeki tüm yaşam karbona bağlıdır Birçok biyolojik makromolekül polimerdir Karbonhidratlar monosakkaritlerden oluşur Lipitler çeşitli hidrofobik moleküller grubudur Beslenmeniz birçok farklı türde yağları içerir Proteinler yaşamsal fonksiyonların çoğunu gerçekleştirir 2.13 Enzimler, kimyasal reaksiyonları hızlandırır 2 18 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 xiii 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Hücreler yaşamın temel birimleridir Bitki ve hayvan hücreleri ortak ve özgün yapılara sahiptir Zarlar iki tabakalı lipitten oluşmaktadır Zarlar maddelerin geçişini düzenler Çekirdek, kromozomlar olarak paketlenmiş DNA’yı barındırır Çeşitli organeller protein üretimine katılmaktadır Kloroplastlar ve mitokondriler hücreye enerji sağlar Diğer organeller hücrede şekil, hareket, depolama ve geri dönüşümde görev alır 4 4.1 4.2 4.3 Hücre: Yaşamın Temel Birimi xiv 44 46 48 50 52 54 56 58 Enerji ve Yaşam Enerji bir şekilden başka bir şekile dönüştürülebilir Enerji ekosistem üzerinden akar Kloroplastların içinde, güneş ışığının enerjisi, şekerleri üretmek için kullanılır 4.4 Fotosentez bağlantılı iki aşamada gerçekleşir 4.5 Işık reaksiyonlarında, güneş enerjisi kimyasal enerji olarak yakalanır 4.6 Kalvin Döngüsünde yüksek enerjili moleküller şeker yapmak için kullanılır 4.7 Hücresel solunumda oksijen, şeker içerisinde depolanan enerjiyi almak için kullanılır 4.8 Hücresel solunum üç aşamadan oluşmaktadır 4.9 Fermentasyonda oksijen kullanılmadan şekerden enerji üretilmektedir 4.10 Hücresel solunum yaşamın birçok metabolik işlemlerinin merkezidir 44 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 60 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 Hücre bölünmesi üreme, büyüme ve onarımı sağlar 80 Kromozomlar DNA ve proteinlerin birleşimleridir 82 Hücreler düzenli büyüme ve bölünme döngülerine sahiptir 84 Mitoz esnasında çekirdek kopyalanır 86 Sitokinez esnasında hücre ikiye ayrılır 88 Gametler vücut hücrelerinin yarısı kadar kromozoma sahiptir 90 Mayoz gametleri üretir 92 Mitoz ve mayoz önemli benzerliklere ve farklılıklara sahiptir 94 Eşeyli üreyen organizmalar arasındaki birçok süreç genetik varyasyonu üretir 966 Mayoz esnasındaki hatalar kromozom sayısı anormal gametler üretebilir 98 Mendel genetiğin temel prensiplerini bezelye yetiştirerek ortaya çıkardı 100 Genetik çaprazlamanın sonuçlarını tahmin etmek için Punnett karesi kullanılabilir 102 Mendel’in bağımsız dağılım yasası çoklu özelliklerin kalıtımını açıklar 104 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 Kromozomlar ve Kalıtım 5.14 Soyağacı insan ailelerindeki özellikleri takip etmek için kullanılabilir ndan 5.15 Birçok özelliğin kalıtımı Mendel’in yasalarından daha karmaşıktır ğılım yasasına uymayabilir 5.16 Bağlı genler bağımsız dağılım nler beklenmed dikk bbirir kkalıtımsal alıtımsal 5.17 Cinsiyete bağlı genler beklenmedik odeli gösterirl r er aktarım modeli gösterirler ekirdek transferi kklonlar lonl lo nlar ar üüretmek retm re tmek ek için kullanılabilir 5.18 Çekirdek DNA: Yaşam Molekülü DNA nükleotitlerin bir polimeridir Bir hücre, DNA replikasyonu sırasında kromozomlarını kopyalamaktadır DNA, RNA aracılığıyla protein üretimini yönetir Genetik bilgi DNA’dan RNA’ya, RNA’dan proteine aktarılmaktadır Transkripsiyon, bir DNA molekülünden bir RNA molekülü yaratır Translasyon, üç tip RNA’nın koordinasyonunu kapsamaktadır Translasyon, genetik kodlama kanalıyla protein molekülü yaratır Gen ifadesi (ekspresyonu) çeşitli yollarla düzenlenir Sinyal iletim yolları gen ifadesini denetleyebilir Mutasyonlar geniş bir etki kapsamına sahip olabilirler Gen ifade kontrolünün kaybı kansere neden olabilir Kanser kontrolden çıkmış hücre büyümesi sonucunda oluşur Genetik mühendisliği uygulamaya dönük amaçlar için DNA’nın değiştirilmesini içerir DNA birçok yöntemle laboratuvarda değiştirilebilir 116 118 120 122 80 106 108 110 112 1114 116 6.15 Bitkilerin ve hayvanların genetiği değiştirilebilir 6.16 DNA örneklerinin çoğaltılmasında PCR kullanılabilir 6.17 DNA profilleri STR analizini baz alırlar 6.18 Tüm genomlar sekanslanıp haritalanabilirler 6.19 Gen terapisinin amacı genetik hastalıkların tedavisidir 144 146 148 150 152 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 xv 7 Darwinci Evrim 154 7.1 Darwin’in etkileri ve tecrübeleri evrim teorisini yayınlamaya yönlendirmiştir 7.2 Eşit olmayan üreme başarısı doğal seçilime neden olur 7.3 Fosil kayıtlar evrim için önemli kanıtlar sağlar 7.4 Evrim için çok sayıda kanıt doğal dünyada bulunur 7.5 Evrimin birimleri populasyonlardır 7.6 Evrim birçok mekanizma yolu ile işler 7.7 Makroevrim büyük ölçekli değişiklikleri kapsar 7.8 Jeolojik kayıtlar dünyanın tarihini ve üzerindeki yaşamı birbirine bağlar 7.9 Türlerin devamlılığı üreme engelleri ile sağlanır 7.10 Türleşme çeşitli mekanizmalar yolu ile meydana gelebilir 7.11 Taksonomi yaşamın sınıflandırılmasıdır 7.12 Filogenetik ağaçlar evrimsel tarihçeyi gösterir 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 xvi 154 156 158 160 162 164 166 168 170 172 174 176 Biyoçeşitlilik 1: Mikroskobik Organizmalar Biyologların hipotezi: Yaşam bir dizi aşamalardan köken alır Prokaryotlar benzersiz hücresel yapılara sahiptir Arkeler ekstrem habitatlarda bulunur Bakteriler çok sayıda ve yaygındır Bakteriler DNA transferi yapabilirler Ökaryotik hücreler prokaryotik hücrelerden evrimleşti 178 180 182 184 186 188 8.7 8.8 Protistler çok çeşitlidir Çok hücreli yaşamın başlangıcı dünyada yaşamın evriminde önemli bir dönüm noktasıdır 8.9 Virüsler canlı olmayan parazitlerdir 8.10 HIV insan bağışıklık sistemini felç eder 8.11 Prion ve Viroidler virüslerden daha küçük cansız parazitlerdir 178 190 192 194 196 198 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 Biyoçeşitlilik 2: Mantarlar ve Bitkiler Mantarlar ökaryotların kapsamlı bir grubudur Mantarlar özelleşmiş yapılara ve özgün üremeye sahiptir Bitkilerin karada hayatta kalmalarını sağlayan eşsiz adaptasyonları vardır Bitki yapısı kök, gövde ve yapraklardan oluşur Bitki yapısı yapısal bir hiyerarşiyi takip eder Bitkilerin dört ana grubu evrimleşmiştir 10 200 202 204 206 208 210 9.7 9.8 9.9 9.10 9.11 9.12 Bryofitler tohumsuz, iletim demetsiz bitkilerdir İletim dokuları su ve besin elementlerini taşır Eğreltiler tohumsuz iletim demetli bitkilerdir Tohum geliştiren ilk bitkiler gimnospermlerdi Angiospermler günümüz tabiatına hakimdirler Çiçekler, meyve ve tohumlar angiospermin üremesine yardım ederler 9.13 Angiospermler boyuna ve enine büyür Biyoçeşitlilik 3: Hayvanlar 10.1 Hayvanlar, kolonisel protistlerden evrimleşen tüketicilerdir 10.2 Süngerler ve Knitliler sıra dışı vücut özelliklerine sahiptir 10.3 Yumuşakçalar ve derisidikenliler öncelikle denizel habitatları işgal eder 10.4 Solucanların üç şubesi eşsiz yapılar geliştirmiştir 10.5 Eklembacaklılar son derece çeşitli ve çok sayıdadır 10.6 Omurgalılar kordalılar şubesine bağlıdır 10.7 İlk evrimleşen omurgalılar balıklardır 10.8 Amfibiler ve sürüngenler karayı işgal eden ilk dört ayaklılardır. 10.9 Memeliler kıllara sahiptir ve süt üretir 10.10 İnsanlar primattır 10.11 İnsanlar geçmiş birkaç milyon yıl içerisinde evrimleşti 200 212 214 216 218 220 222 224 226 226 228 230 232 234 236 238 240 242 244 246 xvii 11 İnsan Vücudunun Sistemleri 11.1 Hayvan vücudu yapısal bir hiyerarşi içinde düzenlenmiştir 11.2 İnsan vücudu çeşitli ana doku tiplerini içerir. 11.3 Bir hayvanın iç ortamı oldukça sabittir 11.4 Yiyecekler bir dizi aşamada işlenir 11.5 İnsan sindirim sistemi sindirim kanalı ve yardımcı organlardan oluşur 11.6 Doğru beslenme enerji ve yapıtaşlarını sağlar 11.7 Dengesiz beslenme veya sindirim sistemi bozukluğu sağlık problemlerine yol açabilir 11.8 Solunum sistemi vücut ile çevre arasında gaz değiş tokuşu yapar 11.9 Dolaşım sistemi maddeleri vücut boyunca taşır 11.10 Kalp insan dolaşım sisteminin merkezidir. 11.11 Kan sıvı içinde hücreler içerir 11.12 Bağışıklık sistemi çok sayıda savunma elemanı içerir 11.13 Bağışıklık sistemi istilacılara karşı çok özel bir saldırıya geçer 11.14 Bağışıklık sisteminin işlev bozuklukları çeşitli hastalıklara yol açar 12 12.1 Ekoloji, organizmaların kendi ortamlarında araştırılmasıdır 12.2 Ekosistemler çok çeşitli abiyotik faktörler içerir 12.3 Enerji ekosistemler boyunca akar 12.4 Elementler biyosfer boyunca çevrimdedir 12.5 Yerküredeki suyun tamamı küresel bir döngü ile birbirine bağlıdır 12.6 Yerküre yüzeyinin çoğunu sucul biyomlar kaplar 12.7 Karasal biyomlar çok çeşitlidir 12.8 Türler arası ilişkiler komünitelerde önemli rol oynar 12.9 Besin ağları, çoklu trofik yapıları tanımlar 12.10 Tür çeşitliliğini birçok faktör etkiler 248 250 252 254 256 258 260 262 264 266 268 270 248 11.15 Endokrin sistem vücudu hormonlarla düzenler 11.16 Boşaltım sistemi vücutta su dengesini düzenler ve atıkları uzaklaştırır 11.17 Erkekler ve dişiler eşey hücrelerini (gametleri) üretir, depolar ve dağıtır 11.18 Bir insan tek bir hücreden gelişir 11.19 Üreme sağlığı ile ilgili sorunlar hepimizi etkiler 11.20 Beyin insan sinir sisteminin merkezidir 11.21 Sinir sistemi girdileri alır, işler, ve çıktıları gönderir 11.22 Duyularınız dış dünya hakkındaki bilgileri iletmek için reseptörler (almaçları) kullanır. 11.23 İnsan iskeleti 206 kemikten oluşur 292 11.24 İskelet kasları hareketi sağlar 294 278 280 282 284 286 288 290 272 274 Ekoloji 296 298 300 302 304 306 308 310 312 314 296 12.11 İstilacı türler ekosistemi altüst eder 12.12 Biyoçeşitlilik birçok seviyede ölçülür 12.13 Populasyonlar yaş yapısı, yaşama oranı, yoğunluk ve dağılım bakımından değişkenlik gösterir 12.14 Büyüme modelleri, populasyon büyüklüğündeki değişimleri öngörebilir 12.15 İnsan populasyon büyümesi üsteldir 12.16 İnsanlar birçok ekolojik sorun ortaya çıkarmaktadır 12.17 İnsanlar ekolojik sorunları çözebilirler 12.18 Sera gazlarının birikimi küresel iklim değişikliğine yol açıyor 12.19 Organizmalar çevrelerine uyarlanır EKLER A: Metrik Dönüşüm Tablosu A-335 B: Periyodik Tablo B-337 SÖZLÜK S-339 KAYNAKLAR K-361 DİZİN D-367 xviii 276 316 318 320 322 324 326 328 330 332