48

www

.unk

apan

i.com

.tr

ENZİMLER Canlılar; yapıtaşları olan hücrede yaşantılarını birçok meta-bolizma reaksiyonları yaparak belli bir düzen içerisinde sürdürürler. Bu olaylarla cansızlardan ayırt edilirler.

Metabolizma olayları kimyasal tepkimeler ve fiziksel değişim-lerle gerçekleşerek meydana gelir. Biyokimyasal tepkimeler ile biyolojik değişimlerin meydana geldiği canlı tepkimelerini ‘enzim‘ adı verilen biyolojik katalizörlerle gerçekleştirirler. İşte bu nedenle hiçbir canlı enzimler olmadan yaşamınım sürdü-remez. Hücremizdeki bu enzimlerin temel yapısı ise protein-dir. Enzimler yapısına göre iki çeşittir.

Basit Enzimler

Bileşik Enzimler (Holoenzim)

Enzim tamamen protein yapılı ise basit enzim adını alır. Bileşik enzimlerse; proteinle birlikte vitamin ya da inorganik moleküllerden oluşur. Bileşik enzimlerde, protein olan kısma APO enzim denir. Tepkimenin aktif kısmı APO enzim kısmı-dır.

Enzimin hangi maddeye etki edeceğini bu protein Olan Kısım Belirler. Yardımcı Kısım Tepkimeyi Tanıyamaz ancak kimyasal tepkimeleri katalizleyen kısımlardır. Bir başka değişle yardımcı kısım APO enzimin aktivatörüdür.

Eğer iki yapıda birbirinden ayrılırsa her iki birimde çalışamaz hale gelir. Bileşik enzimlerin çalışabilmesi için yanlarında mutlaka yardımcı kısımlarının bulunması gerekir.

Bileşik enzimlerde yardımcı kısım organik veya inorganik molekül olmak üzere iki çeşit olabilir. Organik molekülse Koenzim olarak adlandırılır. Koenzimlerin yapısında vitamin-ler ve AMP (adenozin mono fosfat) bulunur.

Örneğin,

Hücrede önemli görevleri olan NAD, NADP, FAD, sitokrom gibi moleküllerde rastlanır.

İnorganik molekülse de yardımcı kısma Kofaktör denir.

Örneğin,

Ca++ ,K +, Mg++ gibi……..

Kofaktörü bütün canlılar hazır alırlar. Koenzimi ise otorotrof canlılar (üretici) kendileri sentezlerler. İnsan dâhil diğer heterotroflarda hazır alırlar.

Bir bileşik enzim önüne gelen yardımcı kısımla kararsız bağ yapıp çalışamaz. Yalnızca bir çeşit koenzim veya kofaktörle çalışabilir. Yani C vitamini eksikliği nedeniyle ortaya çıkan bir

hastalık, A vitamini eksikliği ile giderilemez. Buna rağmen, aynı koenzim veya kofaktör birçok APO enzimle çalışabilir.

Bu özellik vitaminlerin sayıca az olmalarına rağmen canlı hücredeki çok sayıda tepkimenin nasıl gerçekleştirildiğini açıklar.

Kimyasal bir tepkimenin başlaması için mutlaka bir miktar enerjiye ihtiyaç duyulur. İşte bu enerjiye aktivasyon enerjisi denir. Aktivasyon enerjisi genellikle ısıdır. Bu ısının kaynağı ise canlıda ATP molekülüdür.

Tepkime sonunda enerji açığa çıksa dahi enerji verilerek tepkimeye başlanır.

Örneğin,

Solunum da enerji üretilirken tepkimenin başlaması içinde iki ATP lik enerji harcanır.

Enzimler girdikleri tepkimelerde aktivasyon enerjisini düşüre-rek tepkimeyi hızlandırırlar.

Yine kimyasal tepkimelerden farklı olarak; canlı hücrede çok yüksek enerji kullanılamaz. Çünkü proteinler yüksek sıcaklık-ta denatüre olur. Enzimlerin de temeli protein olduğuna göre yüksek sıcaklıkta bozulacaktır.

AKTİVASYON ENERJİSİ

…………………………

………………...……..

REAKSİYON SÜRESİ

Enzimlerin hücredeki temel görevi aktivasyon enerjisini düşürerek, tepkimenin hızlanmasını sağlamaktır. Enzimler reaksiyonları başlatmazlar. Başlamış reaksiyonunu aktivas-yon enerjisini düşürürler.

Örneğin,

İnsan vücudunda tüm tepkimeler 36-37oC de gerçekleşir. Normal şartlarda laboratuarlarda yüzlerce santigrat derecede olabilecek nişastanın yıkım tepkimeleri insan vücudunda düşük sıcaklık değerlerinde olur. Bu olayın nedeni enzimlerin aktivasyon enerjisini düşürmeleridir.

………………... Enzimsiz aktivasyon enerjisi

Enzim varken aktivasyon enerjisi

49

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

Aşağıdaki grafik enzim aracılığıyla gerçekleşen bir reaksi-yonun hızındaki değişmeyi göstermektedir.

Hücrede gerçekleşen bu reaksiyonun hızı, t1 anında aniden sıfıra düşmektedir.

Bu değişmenin nedeni;

I. Substrat (etkilenen madde) miktarı > Enzim miktarı

II. Ortamda bulunan enerji miktarı< gerekli aktivasyon enerji miktarı

III. Substrat (etkilenen madde) miktarı < oluşan ürün miktarı

durumlarından hangileri olabilir? (ÖSS–2001)

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III

D) I ve II E) II ve III

Verilen öncülleri inceleyelim.

I. Substrat miktarı enzim miktarından fazla ise reaksiyonun birden bire sıfıra düşmesine neden olmaz. Bu urum re-aksiyonun hızlanmasına neden olur. I. öncül yanlıştır.

II. Aktivasyon enerjisi bir tepkimenin başlaması ve devam etmesi için gereken enerjidir. Eğer bu enerji azalırsa tep-kime aniden durur.

III. Oluşan son ürünün miktarı enzimin çalışmasını yavaşla-tır. Hatta durdurur. Ancak bu olay aniden gerçekleşe-mez.

Doğru Seçenek: B

ENZİMLERİN ÖZELLİKLERİ Biyolojik tüm tepkimeler enzimlerle gerçekleşir.

Enzimler tepkimeye girer ve bozulmadan tepkimeden çıkar.

Enzimler tekrar tekrar kullanılabilirler.

Enzimin etki ettiği maddeye substrat denir. Bu ikili ‘anahtar-kilit‘ uyumu gösterdiği için enzimler sadece uyum gösterdiği madde ile çalışabilir. Uyumsuzluk sonucu tepkime başlamaz. Bu şekilde çalışmayla hiçbir reaksiyon diğeriyle karışmaz. Enzimler ve substratları arasında zayıf bağlar oluşur. Oluşan bu yapıya ‘’ enzim- substrat kompleksi’’ denir.

Enzimler kararsız olarak substrata bağlandıkları için genellik-le girdikleri tepkimeyi çift yönlü katalizlerler. Bu özelliğe tersinirlik adı da verilir.

Örneğin,

Alyuvarlarda bulunan karbonik anhidraz enzimi verilebilir.

Doku kılcalı

CO2 +H2O karbonik anhidraz H2CO3 (Karbonik asit)

Akciğer kılcalı

Ancak Bazı Özel Durumlar Vardır.

Örneğin, İnsanlar nişastayı sindirebildikleri halde sentezle-yemezler. Bu yüzden sindirim tepkimeleri çift yönlü değildir.

Her enzim sadece kendi reaksiyonundan sorumludur. Başka tepkimeleri yürütemez. Enzimlerin bu özelliğine spesi-fiklik= özgüllük denir.

Enzimlerin temel yapısı proteindir. Canlı hücrede ribo-zom adı verilen zarsız organelde sentezlenir. Hücrelerimiz-deki enzimlerin protein kısmının iş yapabilme süresi yaklaşık on gün kadardır. Bu yüzden hücrede sürekli enzim sentez-lenmektedir.

Enzimler takımlar halinde çalışırlar. Bir tepkimenin ürünü diğer tepkimenin substrattı olarak tepkimeye katılır.

Nişasta +su + Amilaz enzimi Maltoz

Maltoz + su + Maltaz enzimi glikoz +glikoz

Enzimler girdikleri tepkimenin yönünü belirlemezler. Tepkimede dengenin oranını belirler. Tepkimenin denge noktasını belirlerken ısı, basınç, yoğunluk gibi faktörlerden etkilenip, böylece tepkimenin gideceği yönü bulurlar.

Enzimler DNA üzerindeki genlerle kontrol edilirler. 1 gen 1 enzimi kontrol eder. (hipotez) Enzimlerin sentezini hücre-nin DNA ‘sı kontrol eder. DNA üzerindeki bilgilere göre prote-inlerin yapı taşı olan aminoasitler sıralanır DNA üzerinde meydana gelebilecek bir mutasyon hücrenin ölümüne dahi sebep olabilir.

Enzimlerin bir kısmı hücre dışında ve vücut dışında da çalışabilir.

Örneğin, Laboratuarda şekerli suya bira mayası hücrelerini koyan bir araştırmacı şekerli su içinden karbondioksit gazının çıktığını gözlemleyebilir. Bira mayalarını süzgeç kâğıdından süzer ve elde ettiği özütü ezerse hücredeki var olan enzimler dışarı çıkar. Bu işlemle bira mayaları ölmüştür. Yeni hazırla-dığı şekerli suya bu defa özütü koyarsa yeniden şekerli sudan karbondioksit çıktığını gözlemler.

Reaksiyon hızı

ZAMAN 0 t

50

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

Örneğin,

Enzimlerin hücre dışında çalıştığına başka bir örnekte sindi-rim enzimlerinin yani hidrolitik enzimlerin çalışması verilebilir.

Enzimler adlandırılırken etki ettiği maddenin sonuna “az” eki getirilerek veya tepkimesinin çeşidine göre adlandırılırlar.

Örnek. Lipaz (yağ), pepsin (protein) DNA’az (nükleik asit)

Enzimler tepkimeye substratın dış yüzeyinden tutunarak başlarlar. Madde ne kadar geniş yüzeyli olursa etkinlikleri o kadar hızlı olur.

Enzimlerin temel yapısı protein olduğuna göre, yüksek sıcaklıktan etkilenirler. Proteinlerde olduğu gibi denatüre olurlar. Bu yüzden bir daha çalışamazlar.

Bir araştırmacı enzimlerin substratları arasındaki ilişkiyi incelemek için aşağıdaki gibi deney düzeneği hazırlıyor.

I II III

1ml 1ml 1ml

Pepsin Pepsin Pepsin

Parça Doğranmış Ezilmiş

karaciğer karaciğer karaciğer

Ortamın sıcaklık ve pH’ınıda optimum değere getirip, bir süre bekledikten sonra reaksiyon hızlarının III > II > I şeklinde olduğunu kaydediyor.

Reaksiyon hızlarının bu şekilde olmasının nedenini aşağıdakilerden hangisi en iyi açıklar?

A) Ortamın pH ‘ı enzimlerin çalışma hızını arttırır.

B) Enzim miktarı artıkça reaksiyonun hızı artar.

C) Substrat miktarı artıkça enzimin çalışma hızı artar.

D) Substrat yüzeyi arttıkça enzimin çalışma hızı artar.

E) Enzimler aktivatör madde arttıkça reaksiyonun hızı artar.

Tüplerde; sıcaklık, enzim miktarı, substrat miktarı aynıdır. Ancak substrat olan karaciğerin yüzeyi farklıdır. Enzimler substratlarının dış yüzeyinden tutunarak tepkimeye katılırlar. Bu nedenle substrat arttıkça enzimlerin çalışma hızlarıda artar.

Doğru Seçenek: D

Enzimleri etkinlikleri son derece hızlıdır. Enzimlerin hızı yani etkinlik dereceleri turnover sayısı ile belirlenebilir. Bu sayı enzimin saniyede etki ettiği substrat sayısı ile hesapla-nır.

Örneğin,

H2O2 ‘i laboratuarda Fe atomu parçalayabilir. Bu işi

0oC‘ de 300 senede yapar.

Canlı vücudunda ise bu olay, katalaz enzimi ile dakikalarla belirtilen sürede gerçekleşir.

Katalaz enzimi hücrede oluşan hidrojen peroksiti parçalar.

katalaz

H2O2 H2O + ½ O2

Bu enzim hem bitki hem de hayvan hücresinde bulunur.

Karaciğerde bol miktarda katalaz enzimi vardır.

Bir araştırmacı enzimlerin substratları arasındaki ilişkiyi incelemek için aşağıdaki gibi deney düzeneği hazırlıyor.

I II III

1ml 1ml 1ml

H2O2 H2O2 H2O2

Parça Doğranmış Ezilmiş

karaciğer karaciğer karaciğer

Ortamın sıcaklık ve pH’ını da optimum değere getirip, bir süre bekledikten sonra reaksiyon hızlarının III > II > I şeklin-de olduğunu kaydediyor.

Reaksiyon hızlarının bu şekilde olmasının nedenini aşağıdakilerden hangisi en iyi açıklar?

A) Substrat yüzeyi artıkça enzimin çalışma hızı artar.

B) Substrat miktarı arttıkça enzimin çalışma hızı artar.

C) Enzimlerin optimum çalıştıkları bir ortam mutlaka vardır.

D) Substrat miktarı arttıkça ortamda yeterli enzim varsa tepkime hızlanır.

E) Enzim miktarı arttıkça ortamda yeterli substrat varsa tepkime hızlanır.

Tüplerde; sıcaklık, pH aynıdır. Burada H2O2 substrattır. Karaciğer ise katalaz enzimi taşıyıcısıdır. Tüplerde yer alan karaciğerlerin yüzeyleri farklıdır. Yüzey arttıkça açığa çıkan enzim miktarı da artar. Yeterli substrat varsa enzim miktarı arttıkça reaksiyonun hızı artar.

Doğru Seçenek: E

Substrat yüzeyi

REAKSİYON HIZI

51

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

ENZİMLERİN ÇALIŞMASINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

ENZİM MİKTARI = Ortamda yeterli substrat varsa, enzim hızı arttıkça tepkime hızı da artar.

ENZİM MİKTARI

SUBSTRAT MİKTARI: Ortamın yeterli miktarda enzim varsa substrat arttığı zaman reaksiyon hızı da doğru orantılı olarak artar. Substratı artırmayla devam ettiğimizde bir süre sonra hız sabitleşir. Bu sabit noktada enzim substrata doy-muş demektir.

SICAKLIK

Bir reaksiyonun gerçekleşmesi için reaksiyona giren molekül-lerin enerji durumuna bakmak gerekir.

Yüksek enerjili moleküllerin reaksiyona girmesi daha kolay-dır. Reaksiyonun hızı sıcaklıkta artar. Bunun için laboratuar-da sıcaklığı optimum ( en uygun) değere kadar attırmak gerekir. Canlılarda ise bu artış ATP harcanarak olur. ATP harcanmasıyla ısı açığa çıkar.

enzim

ATP + Su ADP + Pi + ISI (Kalori)

Sıcaklığın optimum değerden daha da arttırılması (aktif kısım protein yapılı olduğu için ) enzimlerin yapısını denatüre eder.

REAKSİYON HIZI

Sıcaklık (oC)

1 aralığında: Ortamın aktivasyon enerjisi gerekli aktivasyon enerjisinden az ‘dır. Enzim inaktiftir.

2 aralığında: Optimum sıcaklıktan daha yüksek sıcaklıkta enzimler denatüre olur(bozulur) ve yeniden optimum değere alınsa bile çalışmaz.

ORTAMIN pH:

Canlı hücrede görev yapan bütün enzimlerin çalıştığı opti-mum bir pH aralığı mutlaka vardır.

Örneğin,

Pepsin midede proteini (polipeptit) sindirir ve pH =2.2de çalışır.

Tripsin incebağırsakta proteini sindirir. pH = 8’ de optimum-dur.

Ortamın pH ‘ı değişirse de enzimler denatüre olur.

ORTAMIN SU MİKTARI

Enzimler %15 ‘ten daha az su bulunan ortamda çalışamaz-lar. Çünkü su çok iyi bir katalizördür. Su tüm enzimlerin aktivatörüdür. Susuz ortamda enzimler inaktiftir.

Bazı enzimler %10 dan daha az su bulunan ortamda da çalışabilirler.

Örneğin,

Kuru tohum içindeki enzimler gibi

REAKSİYON HIZI

15

İNHİBİTÖR MADDE MİKTARI:

Enzimin reaksiyonlarını yavaşlatan ve engelleyen maddelere inhibitör madde denir. Antibiyotikler inhibitör etki yaparak bakterilerin etkisini önler.

Kurşun, civa, siyanür, v.b. ağır metaller inhibitör etki gösterir. Radyasyon, ültraviyole ışınları da inhibitör etki gösterir.

REAKSİYON HIZI

AKTİVATÖR MADDE MİKTARI

Enzim reaksiyonlarını hızlandıran maddelere denir. Canlı hücrelerinde sentezlenen bazı enzimler kendi hücrelerine zarar vermesin diye pasif durumda salgılanır.

Substrat miktarı

REAKSİYON HIZI

2

1

1

%su

İnhibitör madde

REAKSİYON HIZI

REAKSİYON HIZI

pH

52

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

Örneğin, mideyi sindirmesin diye pepsinojenin pasif salgı-lanması gibi…

REAKSİYON HIZI

Enzimler ne zaman tepkimeyi durduracaklarına son ürün miktarına göre karar verirler. Bu olaya feed - back (geri beslenme) denir. Buna göre, reaksiyon sonucu oluşan son ürün ilk sıradaki enzimin işleyişini önce yavaşlatır, son ürün yoğunluğu artmaya devam ederse tepkime durur. Yani son ürün inhibitör etki gösterir.

Hücrede enzimlerle gerçekleşen bir biyokimyasal olay şema-tik olarak şöyle gösterilmektedir.

Substrat + Enzim (Substrat +enzim) Ürün+Enzim

kompleksi

Aşağıdaki grafikte numaralandırılmış olan eğriler, hücrede gerçekleşen kimyasal olay sırasında, substrat, enzim, substrat-enzim ve ürün konsantrasyonundaki değişimleri göstermektedir.

KONSANTRASYON

ZAMAN

Grafikte substrat, enzim, substrat- enzim kompleksi ve ürün konsantrasyonlarını gösteren eğrilerin numaraları aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak verilmiştir? (ÖSS–2003)

Substrat-enzim

Substrat Enzim kompleksi Ürün

A) I III IV II

B) II III I IV

C) II IV III I

D) IV II I III

E) IV III II I

Biyokimyasal bir tepkimede, girenler azalırken ürünler artar. Tepkimeye giren substrat olduğuna göre; azalan II nolu grafik substrat olmalıdır. I nolu grafikte artığına göre ürün olmalıdır. Enzimler ise tepkimeye girip bozulmadan çıkarlar. Miktarları değişmez. O halde IV nolu grafik enzim, III nolu grafikte substrat-enzim kompleksidir.

Doğru Seçenek: C

Aşağıda verilenlerden hangisi teoride enzimlerin çalışma hızını artırır?

A) Patatesin kızartılması

B) Sebzelerin konserve yapılması

C) Kıymanın dondurulması

D) Pekmezin sulandırılması

E) Parça etin basınçlı kapta pişirilmesi

Verilen öncüllere bakıldığında; kızartma, konserve ve ba-sınçlı kapta pişirme ortamda bulunan hücrelerin enzimlerini denatüre eder. Dondurma ise enzimlerin aktivasyon enerjisi için yeterli sıcaklık değildir. % 15’ten daha fazla su bulunan ortamda enzimler çalışamaz. Su arttıkça enzimlerin hızı da artar.

Doğru Seçenek: D

Enzimler DNA üzerinde bulunan genlerin kontrolünde çalışır-lar.1- gen,1- enzimi kontrol eder.

Gen1 Gen2 Gen3 Gen4

Enzim 1 Enzim2 Enzim3 Enzim4

X Y Z Q M

Yukarıda takımlar halinde çalışan enzimlerin bir dizi reaksi-yonları gösterilmiştir.

Genlerde Gen2’nin bir süre sonra mutasyona uğradığı biliniyorsa ortama hangi madde eklenirse mutasyon sonucu hücrede aksaklık görülmez?

A) X B) Y C) Z D) Q E) M

Gen mutasyona uğrarsa kontrol ettiği enzim de çalışmaz. Bu yüzden Y maddesi Z’ye dönüştürülemez. İşte ortama Z maddesi konacak olursa mutasyon hissedilmez.

Doğru Seçenek: C

Aktivatör madde

53

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

CANLILARIN ÇEŞİTLİLİĞİ VE SINIFLANDIRILMASI

Biyosferde çok sayıda canlı yaşamaktadır. Biyoloji bilimi geliştikçe bu canlıları sınıflandırmak zorunluluğu ortaya çıkmıştır. Sınıflandırma için görev yapan biyolojinin yan dalına ‘’Sistematik’’ adı verilir.

İlk sınıflandırmayı Aristo yaptı. Aristo, canlıları önce bitkiler ve hayvanlar olmak üzere iki gruba ayırıp inceledi. Aristo’nun yapmış olduğu sınıflandırma da canlıların dış görünüşlerine ve yaşadığı ortama bakılarak yapılan sınıflandırmadır.

ÖRNEK

Bitkiler: Otlar, çalılar, ağaçlar…….

Hayvanlar: Suda, karada ve havada yaşayanlar diye ayrıl-mıştır.

Aristo’nun yapmış olduğu bu sınıflandırmaya Yapay sınıflan-dırma “Ampirik Sınıflandırma” denir.

Ampirik sınıflandırma günümüzde bilimsel değeri olmayan sınıflandırmadır. Çünkü canlıların dış görünüşlerine yani morfolojilerine göre yapılmıştır. Görevleri ve şekilleri benze-yen bu organlara ANALOG ORGAN denir.

ÖRNEK

Kuşkanadı ve arı kanadı birbirinin analoğudur. Ancak kuşun kanadı kaslardan ve kemiklerden yani mezoderm tabakasın-dan yapıldı halde, arının kanadı zardan yani ektoderm taba-kasından meydana gelmiştir.

İlk olarak bilimsel olarak yapılan sınıflandırmayı Rey dalı bilim adamı yapmış ve ilk defa birim kullanmıştır. Rey bu gün kullanılan sınıflandırmanın böylece temelini atmıştır.

İsveçli bilim adamı olan Linne ise canlıları isimlendirmeye çalışmıştır. Linne her canlıya iki isim verdi. Buna ikili adlan-dırma denir. Bu isimlerden birincisine CİNS isim, ikincisine tanımlayıcı isim denir. Bu ikiliye ise Tür adı denir.

Örneğin,

Cins isim tanımlayıcı isim TÜR ADI

Felis domesticus KEDİ

Felis leo ASLAN

Capra domesticus KEÇİ

Cins isimleri aynı olan canlılar akrabadır.

Canlıların bilimsel olarak adlandırılmasında kullanılan yön-teme göre;

I.Capra domesticus II.Felis domesticus

III.Canis lupus IV.Felis leo

olarak adlandırılan canlıların cins ve tür adlarına bakarak, hangilerinin birbiriyle diğerlerinden daha yakın akraba olduğu düşünülebilir?(ÖSS–1992)

A) I ve II B) I ve III C) II ve III D) II ve IV E) III ve IV

Canlıların akrabalıkları tür adlarına göre istendiğinde Cins isimlerine bakılır Cins isimleri aynı olanlar daha yakın akra-badır. Çünkü bir zigotta en önce alemin özellikleri ortaya çıkar.

Doğru Seçenek: D

Filogenetik Sınıflandırma

Günümüzde geçerli olan sınıflandırmadır. Temel olarak canlıların orjin yani köken benzerliğine bağlı olarak sınıflan-dırma yapılır. Canlıların morfolojileri önemsenmez. Homolog organ benzerliği dikkate alınır.

HOMOLOG ORGAN: Kökenleri aynı, görevleri aynı veya farklı olan organlardır.

Örneğin,

İnsanın kolu, balinanın ön yüzgeci ve kuşun kanadı homolog organlara örnektir.

Sınıflandırmada homolog organlar esastır. Filogenetik sınıf-landırmada homolog organ benzerliği olan canlılar birbirleriy-le akraba kabul edilir. Akraba canlıların homolog organlardan başka ortak özellileri de vardır.

Biyokimyasal benzerlik: Canlıların DNA ve protein ben-zerliklerine bakılarak sınıflandırma yapılır.

Embriyolojik benzerlik: Akraba olan canlıların embriyolo-jik gelişimleri de birbirine benzerlik gösterir.

Fizyolojik benzerlik: Akraba olan canlıların sistemlerinin işleyişi birbirine benzerlik gösterir.

Örneğin:

Balinalar, morfolojik olarak balık görünümünde olmalarına rağmen, üreme, boşaltım, solunum sistemleri gibi fizyolojik olaylarda memelilerin özelliklerini taşıdıkları için memeliler sınıfına ait olan canlılardır.

SİSTEMATİK BİRİMLER

Filogenetik sınıflandırma da en küçük birim ‘’tür’’dür. Bir topluluğa tür diyebilmek için, birbirleriyle çiftleşen ve verimli oğul döl veren canlı topluluğu olması gerekir. Bununla birlikte çiftleşebilen ancak suyunu devam ettiremediği için ortak bir tür adı altın alınamayan canlılar vardır.

Örneğin,

At ve eşeğin çiftleşmesinden oluşan katır kısır olduğu için tür olarak adlandırılmaz.

Aynı türden olan canlıların;

Kromozom sayıları

Yaşama ortamları

Boşaltım ürünleri

Embriyonik gelişimleri aynıdır.

54

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

Ancak protein yapıları büyük benzerlik göstermesine rağmen aynı değildir.

Canlıların sınıflandırılmasında şu birimler kullanılır.

TÜR-CİNS-FAMİLYA-TAKIM-SINIF-ŞUBE-ALEM

Türden aleme doğru gidildikçe;

Benzerlik azalır.(Ortak gen )

Birey sayısı artar.

Çeşitlilik artar.

Döllenmiş bir yumurta hücresindeki bir zigotta ilk önce ale-min özelliği, en son türün özelliği ortaya çıkar.

Bilim adamları daha sonra canlıları hücrelerinin yapılarına göre sınıflandırmışlardır.

PROKARYOT HÜCRELİ CANLILAR: Bu şekilde hücre yapısında bulunan hücreler, belirgin bir çekirdeğe sahip olmayan hücrelerdir. Bu hücrelerde;

Hücre zarı

Sitoplazma

Ribozom

DNA ve RNA molekülü (zarla çevrili değildir)

bulunur. Hücrede oksijenli solunum yapılıyorsa mitokondri organeli yerine zarsız birim olan Mezozom bulunur. Hücrede fotosentez yapılıyorsa kloroplast organeli yerine zarsız birim olan Klorofil bulunur.

Örneğin,

MONERALAR ALEMİ canlıları prokaryot hücreli canlılardır.

Bakteriler

Mavi-yeşil algler

ÖKARYORT HÜCRELİ CANLILAR: Bu şekilde hücre

yapısında bulunana hücrelerin başta çekirdek adlı organel olmak üzere diğer zarlı organeli olan hücrekerdir.Bu hücre-lerde;

Hücre zarı

Sitoplazma

Ribozom

Nukleus

Mitokondri

Kloroplast…….gibi organelleri vardır.

ÖRNEK

PROTİSTALAR ALEMİ (Amip, öglena,paramesyum….)

FUNGİLER ALEMİ (Mantarlar)

BİTKİLER ALEMİ

HAYVANLAR ALEMİ canlıları ökaryot hücreli canlılardır.

VİRÜSLER

Işık mikroskobuyla görülemeyecek kadar küçüktürler. Hay-van, bitki ve bakteri hücrelerinin ortalama çapı 10–15 mikron kadardır. Bir virüsün büyüklüğü ise ortalama hücre boyundan 1000 defa daha küçüktür. Virüsler, tek başlarına canlılık özelliği göstermezler. Kristal halde bulunurlar. Ancak canlı hücreye girdikten sonra canlılık özelliği gösterip çoğalabilir-ler. Bu yüzden virüsler; doğada hem canlı hem cansız özellik gösteren varlıklardır.

AIDS (HIV) VİRÜSÜ: Genomu RNA’dır.

CANLILAR

PROKARYOT HÜCRELİLER

ÖKARYOT HÜCRELİLER

MONERALAR ALEMİ

PROTİSTALAR ALEMİ

FUNGİLER

ALEMİ

BİTKİLER

ALEMİ

HAYVANLAR ALEMİ

55

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

Hücreler normal durumlarda kristal halde bulunamazlar.

VİRÜSLERİN YAPISI:

Virüsler nükleoprotein yapısındadır. Dışta protein kılıf; içte ise bir nükleik asitten (DNA veya RNA ‘dan )oluşurlar. Virüs-lerde genom tek çeşit olabilir. Bu nükleik asitlere genom denir.

Eğer bir virüs canlılığını sürdürmek için bakteri hücresine tutunuyorsa o virüse FAJ= BAKTERİYOFAJ denir.Bakteriye tutunan bu virüslerin genomu mutlaka DNA ‘dır

VİRÜSLERİN ÖZELLİKLERİ:

Virüslerin sitoplâzmaları, hücre zarları enzimleri ve kendileri-ne ait metabolizmaları bulunmaz, üzerinde yaşadığı canlının metabolizmasından faydalanırlar.

Bir bakteriyofajın (bakteri yiyen virüs) DNA ve bunun etrafını çeviren protein kılıftan yapılmıştır. Oldukça karmaşık olan bu yapının kılıfına KAPSİD denmektedir.

Virüslerde bulunan bu enzimler metabolik faaliyetler de ve enerji üretiminde kullanılmaz. Sadece genetik materyalin başka bir hücreye aktarılması sırasında, yabancı hücrenin zarını eritmek için kullanılır.

Virüslerde aşağıda belirtilen canlılık özelliklerinden hangisinin bulunması, bunları canlı olarak destekleyen hipotezi destekleyen bir kanıttır?(ÖSS–1991)

A) Çoğalmayı gerçekleştirme

B) Enzimleri aracılığıyla enerji üretme

C) Büyüme

D) Aktif hareket etme

E) Organellere sahip olma

Virüsler tek başlarına cansızdırlar. Kristal halde bulunurlar. Ancak başka bir canlı hücreye tutunduklarında ise çoğalabi-lirler. Çünkü virüsler zorunlu parazitlerdir.

Doğru Seçenek: A

VİRÜSLERİN YAŞAMI

Virüslere canlıların yaşadığı her ortamda rastlanabilir. Ancak canlılık özelliklerinin hiç birisi virüslerde görülmez.

Virüslerin protein kılıf ve nükleik asiti virüsün kendi şeklini verir. Özellikle faj tipi virüslerde kılıfın devamı olan kuyruğun ucundaki uzantılar, virüsün parazit yaşayacağı canlıya ya-pışmasını sağlar. Kuyruk ucundaki çıkıntılarda bulunan enzimler, bakteri duvarını eritmeyi sağlar.

Virüslerin taşıdıkları protein kılıf her virüse özgüdür. Protein kılıf sayesinde virüsler spesifiklik yani özgüllük kazanırlar. Bu sayede farklı doku ve hedef organlarına tutunurlar. Her virüs çeşidi vücudun belli bir hücresinde aktiflik kazanabilir. Bunun nedeni virüsler girdikleri her hücrenin DNA’sını ele geçire-mezler. Çünkü konak hücrenin DNA’sı virüs DNA’sına engel olur.

Örneğin:

Herpes viridis (Uçuk Virüsü) dudak bölgelerindeki hücrelerde çoğalırken, sarıhumma virüsü karaciğerde; kuduz virüsü beyin ve omurilikte; çiçek, kızamık, siğil, gibi virüsler ise deride çoğalır.

Virüsler zorunlu parazitlerdir. Metabolizmalarını sürdürecek enzim sistemleri olmadığı için tek başlarına yaşayamazlar.

Canlıların hücrelerine giren virüsler aynı canlının salgıladığı interferon adlı savunma proteini ile yok edilmeye veya durdu-rulmaya çalışılır. İnterferon bağışıklık sağlayarak, kızamık, kabakulak, çiçek, kuduz, çocuk felci gibi viral hastalıklara ikinci kez yakalanmayı önler.

Canlı vücudunda bakterileri yok etmek için üretilen Antikor virüslere teki etmez. Ancak fiziksel ve kimyasal faktörlerden etkilenirler.

Örneğin,

pH, radyasyon, yüksek sıcaklık, kurutma -suyun alınması gibi faktörleri sayabiliriz.

Virüsleri Bulundukları Canlılara Göre:

BİTKİ VİRÜSLERİ

HAYVAN VİRÜSLER

BAKTERİ VİRÜSLERİ olarak incelenirler.

Bitki Virüsleri:

Bu tip virüsler yalnızca RNA taşırlar. Kristalleri iğne şekline-dir.

Örneğin:

Patates virüsü, tütün mozaik virüsü, şeker kamışı virüsü, marul virüsü verilebilir.

Hayvan Virüsleri:

Bu virüsler hayvan ve insanlarda hastalık yaparlar. Bunların nükleik materyalleri RNA veya DNA olabilir. Nükleik asiti RNA olan virüslere örnek olarak; grip, kızamık, kabakulak, çocuk felci, kızamık ve AIDS….

56

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

BAKTERİVİRÜSLERİ (BAKTERİYOFAJLAR):

Bu virüsler nükleik asit olarak, DNA bulunduran virüslerdir. Çeşitlikli bakterileri tahrip eden bu virüslerden ancak Escherichia coli bakterisinde üreyen fajlar üzerinde deneysel olarak çalışılmıştır. Bakteri hücresine virüsün tamamının girip girmediğini anlamak için önce protein kılıftaki kükürt molekül-leri işaretlenip izleniyor. lizis sonucu oluşan yeni bakterilerin kılıflarında işarete rastlanmamıştır. Daha sonra yapılan deneylerde bakteriyofajın DNA’sındaki fosfat işaretlenmiş ve sonuçta lizis sonucu oluşan bakterilerde de işaretli fosfat molekülüne rastlanmıştır. Tüm bu deneylerin sonucunda bakteriye fajın DNA’sı girer sonucuna ulaşılır.

VİRÜSLERİN ÇOĞALMASI

Virüs DNA’ Sı Bakteri İçinde İki Şekilde Etkili Olur.

Bunlardan ilki: Virüs bakteri hücresinin dış kısmına tutunur. Bakteri yönetimini kontrol altına alır. Bakterinin nükleotidleri-ni, ATP sini, enzimlerini, kullanır. Kendi DNA’ sını eşler. Bu işlemleri yaparken bakteri hücresinin tüm metabolizma faali-yetlerini ve moleküllerini kullanır. Daha sonra protein kılıf sentezler. Bakteri hücresi içinde sayıları artan virüsler hücre-yi parçalayarak dışarı çıkar. Bu olaya LİZİS denir.

Bakteriyofajın virüs içinde hızla çoğalması yaklaşık yarım saat sürer. Bu süre sonunda sayısı 200’ü aşar.

İkicisi ise; Bakteri içine giren virüs DNA’sı bakteri DNA’ sı ile birleşir. Tamamen zararsız olan bu birleşme sonucunda bakterinin üremesi ve metabolizması devam eder. Bu şekil-deki virüslere PROFAJ denir. Bakteri kendi DNA’ sını eşler-ken virüsün DNA’ sını da eşlemiş olacak ve protein senteziy-le yeni virüsler oluşacaktır. Bu olaya LİZOGENİK YOL ya da TRANSFORMASYON denir.

Virüsler bazı hücrelerde içeri girdikten sonra hücrenin dü-zensiz bölünmelerini sağlarlar. Bu olaya REPRODÜKSİYON denir.

(Bu test için tavsiye edilen süre 15 dakikadır.)

1. Bir canlı hücreye ait farklı holoenzim için

I. Katalizleyecekleri tepkime çeşidi

II. Yapılarındaki koenzim çeşidi

III. Yapılarını meydana getiren aminoasit çeşidi

IV. Yapılarındaki kofaktör çeşidi

faktörlerinden hangileri ortak olabilir?

A) Yalnız I B) Yalnız III C) I,II ve IV

D) II, III ve IV E) III ve IV

2. Bal, reçel ve pekmez gibi besinler küflenmezler. Bunun nedenini aşağıdakilerden hangisi en iyi açıklar?

A) Enzimlerin sıcaklığa bağlı olarak aktivitelerinin de-ğişmesi

B) )Suyun artması ile metabolizmalarının hızlanması

C) Enzimlerin çalışması için gereken miktarda aktivas-yon enerjisinin olmaması

D) İnhibitör olan ortamda enzim aktivitesinin azalması

E) Enzimlerin çalışmaları için ortamda belirli miktarda su bulunmayışı

3. Kuduz virüsü deriye bulaştığında hiç hastalık yapmaz-ken, beyin veya omuriliğe yerleştiğinde çoğalarak kuduz hastalığına sebep olur. Kızamık virüsüde beyinde etkisini göstermezken deride hastalığa neden olur.

Virüslerle ilgili olarak;

I. Virüslerin sitoplâzmalarında %10 ‘un altında su bu-lunduğunda metabolizma enzimleri çalışamaz.

II. Kuduz virüsünün sahip olduğu sindirim enzimleri de-riyi delemez.

III. Kızamık virüsü spesifik yapı olan kapsidi sayesinde sadece hedef doku veya hücresinde aktifleşebilir.

ifadelerinden hangileri doğru değildir?

A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II

D) II ve III E) I, II ve III

57

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

4. Enzimlerden bir kısmı bileşik enzim adını alır ve protein olan APO enzim kısmının yanında organik veya inorga-nik kısımlar eklenerek çalışabilir. Bu yardımcı kısımlara PROSTATİK grup adı verilir.

Bileşik enzimlerde bulunan APO enzim sadece tek çeşit prostatik grupla çalışırken, prostatik gruplar birden fazla APO enzimle çalışabilirler.

Enzimlerin bu özelliği ile ilgili;

I. Koenzim sayısı kadar, canlı hücrede tepkime sayısı gerçekleşir.

II. Kofaktör sayısı kadar, canlı hücrede tepkime sayısı gerçekleşir.

III. Koenzimin veya kofaktörün birden fazla APO enzim-le çalışıyor olması canlı hücrelerdeki tepkime sayısı-nı sınırlamaz.

IV. Tepkime sayısı kadar koenzim ve kofaktör vardır.

İfadelerinden hangileri doğru bir yorum olur?

A)Yalnız I

B)Yalnız III

C)I, II ve III

D)II, III ve IV

E)III ve IV

5. Aşağıda verilenlerden hangisi hem prokaryot hem de ökaryot hücreli canlılarda ortak olarak bulunan yapı-lardandır?

A) Mezozom

B) Ribozom

C) Klorofil

D) Mitokondri

E) Hücre çeperi

6. Fajın genomunun nasıl çalıştığını incelemek isteyen bir bilim adamı verilenlerden hangisini incelemek zo-rundadır?

A) DNA

B) RNA

C) DNA ve RNA

D) Protein

E) Enzim

7. .Fenilketonuri, fenilalanin amino asitinin fazlasını parça-layan enzimin üretilmemesinden dolayı ortaya çıkan bir hastalıktır. Enzim yetersizliği yüzünden fenilalanin parça-lanamaz ve vücutta birikir. İnsan vücudunda fazla mik-tarda fenilalanin beyni tahrip eder ve zekâ geriliğine yol açar.

Buna göre;

I. Fenilalanin enzimi fenilketonuri amino asitinin yadım-lanmasını sağlayarak açığa CO2, H2O ve NH3 artıkla-rının oluşumuna neden olur.

II. Fenilalanin yetersizliği sonucu beyinde tahribat gö-rülmesi, enzimlerin özgüllüğünü ispatlar.

III. Hücrede bazı enzimlerin inaktif olması sonucu ortaya çıkan hastalıklar, enzimler takımlar halinde çalıştığı için diğer enzimlerle tolere edilir.

yorumlarından hangileri çıkarılabilir?

A) Yalnız I

B) Yalnız II

C) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

8. .Fajlar hücre içine girdiklerinde hücrenin metabolizma reaksiyonlarını kullanarak çoğalırlar. Bu arada ihtiyaç duydukları maddeleri konakçı hücreden alılar.

Bir virüs girdiği hücrede,

I II

III

numaralandırılmış grafiklerden hangilerine neden olur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III

D) I ve II E) I ve III

Amino asit

miktarı

Deoksiriboz

miktarı

Riboz miktarı

t

t

t

58

Unk

apanı®

Yayın

cılık

w

ww.u

nkap

ani.c

om.tr

9. Serbest sinir uçlarının insan vücudunda uyarılması ile çeşitli doku ve organlarda ağrı meydana getiriler. İnsan-ların çoğu ise bu ağrılardan kurtulmak için ençok kullanı-lan ilaçlardan olan aspirin kullanılır. Aspirin hücrede ağ-rıyı oluşturan CoX1 enzimlerini inhibe eder.

Bu durumda aspirin vücutta,

I. Aspirin ağrı hissinin oluşumunu engeller.

II. Aspirin COx1 enziminin sentezinden sorumlu olan ge-ni mutasyona uğratır.

III. Aspirin,COx1 enziminin girdiği tepkimede reaksiyon hızını hızla azaltır.

yorumlarından hangileri yapılabilir?

A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II

D) I ve III E) I ,II ve III

10. I.Kuşun kanadı ve arının kanadı birbirinin analoğudur

II. Arının kanadı kuşun kanadı ile işlevsel olarak ben-

zerdir.

III. Yarasanın kanadı işlevsel olarak arının kanadına

orjin olarak ta balinanın yüzgecine benzer.

bilgilerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III

D) I ve II E) I,II ve III

11. Faj bakteri içine girdiğinde DNA’sını eşler, protein kılıf sentezler. Faj tek başına yaşamsal faaliyet gösteremez.

Bakteriyofajın bakteri hücresi içinde çoğalmasına,

I. DNA

II. Ribozom

III. RNA

IV. Metabolizma enzim sistemleri

verilenlerinden hangilerinin eksikliği neden olur?

A) I ve II B) I ve III C) II ve IV

D)II,III ve IV E) I,II, III ve IV

12. .Hücrede katalizör olarak kullanılmak için sentezlenen bir kompleks molekülünün sentezi sırasında bir dizi re aksi-yon gerçekleşir. Bu reaksiyonun gerçekleşmesi sırasında verilenlerden hangisi gerçekleşmez?

A) Hücrede su miktarı artar.

B) Hücrenin osmotik basıncı artar.

C) Hücrede monomer madde miktarı azalır.

D) Hücrede osmotik basınç azalır.

E) Bu reaksiyonlarda da enzim kullanılır.

13. .Ebola virüsü çağın vebası olarak tanımlanır. Çünkü bu virüs canlı hücrelere girip çoğalmak yerine konağıyla be-raber yaşamayı başarır. Bu durum aşağıdakilerden han-gisine örnek olabilir?

A) Lizis

B) Reprodüksiyon

C) Transformasyon

D) Translasyon

E) Replikasyon

14. I.Enzimler hücre dışında aktiflik sağlayabilirler.

II. Enzimler tepkimenin başlaması için gereken aktivas-yon enerjisinin kaynağıdırlar

III. Enzimler hücre dışında sentezlenebilirler

IV. Enzimler yüksek sıcaklıkta denatüre olurlar

verilenlerinden hangilerinin doğru olduğu söylenebilir?

A) I ve II

B) I ve III

C) I ve IV

D) II ve III

E) III ve IV

15. Bir hayvan hücresinde, enzim sentezi sonucunda aşağıdaki moleküllerden hangisinin miktarı artar? (ÖSS–2005)

A) ATP

B) t RNA

C) Aminoasit

D) mRNA

E) Su

16. Aşağıdakilerden hangisi hücrede çalışan enzimlerin reaksiyon hızını doğrudan etkilemez?

A) Ortamın pH düzeyi

B) Kofaktör konsantrasyonu

C) Oksijen miktarı

D) Substrat konsantrasyonu

E) Ortamın sıcaklığı

1- D 2-E 3-B 4-B 5-B 6-A 7-B 8-D 9-D 10-E 11-D 12-B 13-C 14-C 15-E 16-C