-
MBG 113 BİYOLOJİ-I
LABORATUVARI
I .Biyoloji ve Biyolojinin Dalları
II. Biyolojinin Tarihçesi
III.Canlıların Sınıflandırılması
IV.Biyolojik Materyallerin İncelenmesi
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
I. Biyoloji ve Biyolojinin Dalları
*Yaşama dair gizemler, tarihteki tüm insanları
etkilediğinden; bitkiler ve hayvanlar hakkındaki araştırmalar
tüm toplumların tarihlerinde yer almıştır.
*Bu kadar ilginin bir kısmı, insanların hayata hükmetme ve
doğal kaynakları kullanma isteğinden gelmektedir.
*Soruların peşinden koşmak, insanlara, organizmaların
yapıları hakkında bilgi kazandırdı ve de yaşam standartları,
zamanla yükseldi.
* İlginin bir diğer kısmı ise, doğayı kontrol etme isteğinden
çok, onu anlama isteğinden gelmektedir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
*Latince Bios (canlı) ve Logos (bilim) sözcüklerinden oluşan Biyoloji,
canlıların yapısını, vücutlarında geçen temel yaşam olaylarını, eşitliliklerini,
büyümelerini, gelişmelerini, davranışlarını, çevreleri ile ilişkilerini ve
yeryüzüne dağılışlarını inceleyen çok geniş kapsamlı bir bilimdir.
*Bütün canlıların da cansız dünyayı oluşturan maddelerden yapıldığı
bilinmektedir. Bu bakımdan biyolojinin cansız dünyayı inceleyen bir çok
bilimle ilgilenmesi doğaldır.
*Biyoloji, biyokimya, biyofizik ve biyomatematik aracılığıyla temel fen
bilimlerinden olan kimya, fizik ve matematikle de ilişkilidir.
*Ayrıca paleontoloji (fosil bilimi) jeoloji ve astronomi ile dolaylı olarak;
psikoloji, sosyoloji ve antropoloji ile doğrudan doğruya ilişkilidir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
I-1.Biyolojinin İlkeleri
*Biyoloji, bilgiye ulaşmak için bilimsel yöntemleri kullanır.
*Bilimsel teoriler, bilimsel gözlemlere dayanır yeni araştırmalarla geliştirilirler ve
aynı zamanda, daha gözlenmemiş bir fenomenin tahmin edilebilmesi için de
kullanılırlar.
*Biyolojik sistemler, bazen sistematik olarak modellenirler ancak diğer bilim
dallarında olduğu gibi teoriler sadece matematik kullanarak açıklanmaz bilimsel
gözlemlere de dayanır.
Biyolojik bilimler, birkaç temel ilkenin altında toplanılabilirler:
1.Evrensellik,
2.Evrim,
3.Çeşitlilik,
4.Devamlılık,
5.Genetik,
6.Homeostasis,
7.Etkileşimler.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
I-2. Biyolojinin Dalları
*Biyoloji o kadar büyük bir araştırma sahası haline gelmiştir ki, genellikle
bir dal olarak değil de, birbirine geçmiş birçok alt dal olarak görülür.
*Bu madde, dört ana grubu incelemektedir.
İlk grup; hücre, gen, vb. temel yapı taşlarını inceleyen dallardan
oluşmaktadır.
İkincisi; doku, organ ve vücut düzeyindeki yapıları inceleyen dallardan
oluşmaktadır.
Üçüncüsü, organizmalar ve onların geçmişlerini incelerken
Dördüncüsü de onların etkileşimlerini inceler.
*Bu sınırların, gruplamaların ve açıklamaların sadece biyolojik
araştırmanın basitleştirilmiş bir şekli olduğu unutulmamalıdır.
*Gerçekte, bu dallar arasındaki sınırlar belirli değildir ve birçok dal,
birbirinin yöntemlerini kullanırlar.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
*Mesela, evrimsel biyoloji, DNA zincirlerini belirlemede moleküler
biyolojiden fazlaca etkilenir.
*Başka bir örnek vermek gerekirse, fizyoloji, organ sistemlerinin
görevlerini açıklarken hücre biyolojisinden oldukça yararlanır.
*Bunun dışında, etiyoloji ve karşılaştırmalı psikoloji, hayvan
davranışlarının incelenmesi ve düşünsel özelliklerini incelemesiyle
biyolojinin sınırlarını genişletirler.
**Biyolojinin ana dalları aşağıdaki gibi sıralanabilir.
BOTANİK, ZOOLOJİ, MOLEKÜLER BİYOLOJİ, HÜCRE BİYOLOJİSİ
(SİTOLOJİ), GELİŞİM BİYOLOJİSİ, FİZYOLOJİ , DAVRANIŞ
BİYOLOJİSİ, EKOLOJİ, EVOLÜSYON
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Morfoloji: Canlıların dış görünüşünü, şeklini,
Anatomi: Canlıyı oluşturan organları,bu organların birbirleriyle ilişkilerini,
Fizyoloji: Organizmadaki organ ve dokuların görev ve işleyişlerini,
Embriyoloji: Organizmanın gelişme devrelerini (özellikle döllenmiş yumurtadan
zigottan itibaren meydana gelen gelişme ve farklılaşmaları),
Sitoloji: Hücrenin yapısını ve çalışmasını,
Histoloji: Çok hücreli canlılardaki dokuların yapısını ve bu dokuların vücudun
nerelerinde bulunduğunu, hangi organların yapısına katıldığını,
Genetik: Canlılardaki kalıtsal özelliklerin dölden döle nasıl geçtiğini, ayrıca“gen”
in yapısını görevini ve genlerde meydana gelen değişiklikleri,
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Mikrobiyoloji: Mikroorganizmaların beslenme, üreme gibi yaşam şekillerini,
Biyokimya: Canlıların yapısındaki kimyasal maddeleri ve yaşamın temeli olan
biyokimyasal tepkimeleri,
Nörobiyoloji: Canlıların sinir sistemlerinin işleyişlerini ve fonsiyonelliklerini,
moleküler etkileşimleri,
Biyofizik: Canlıları incelemede fizik araçlarını kullanan araç ve tekniklerin
incelenmesini, moleküler biyolojide ki rollerini,
Ekoloji: Canlıların hem kendi aralarında hem de çevreleriyle olan ilişkilerini tek
tek veya birlikte incelenmesini,
Evrimsel biyoloji: Evrim teorisini destekleyen kanıtların incelenmesini,
Filojeni: Bir grup organizmanın (soyun=türün) evrimsel geçmişinin
araştırılmasını,
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Taksonomi: Canlıları benzerliklerine göre sınıflandıran çalışmaları,
İhtiyoloji: Balıkların incelenmesini,
Entomoloji: Böceklerin incelenmesini,
Ornitoloji: Kuşların incelenmesini,
Viroloji: Virüslerin incelenmesini,
Bakteriyoloji: Bakterilerin incelenmesini,
İmmünoloji: Vücudun hastalıklara ve yabancı maddelere karşı direncini ve
bunun temellerinin incelenmesini kapsamaktadır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Dikkat çekici çalışmaları olan diğer dallardan;
Deniz biyolojisi: Okyanus ve denizlerdeki yaşamı,
Limnoloji: Göller ve bunlar içinde yaşayan canlıları,
Paleontoloji: Tarih öncesi biyolojik yaşamı, fosilleri,
Sosyobiyoloji: Sosyal ilişkilerin biyolojik temelini,
Biyometri: Biyolojik olayları istatiksel olarak açıklamayı incelemektedir.
Ayrıca; son yıllarda uzay şartlarında canlıların karşılaştıkları yeni durumları,
bunların canlı üzerindeki olumlu ve olumsuz etkilerini, canlıların uzaya uyum
şartlarını araştıran -Uzay Biyolojisi- yeni bir bilim dalı olarak gelişmeye
başlamıştır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
II.Biyolojinin Tarihçesi
Biyoloji ilkeleriyle ilgili bazı bilgilerin tarih öncesinde ortaya çıkmış olduğunu
arkeoloji buluntuları ortaya koymuştur.
*Cilalı taş Devri'nde, çeşitli insan toplulukları tarımı ve bitkilerin tıp alanında
kullanımını geliştirmişlerdir. Sözgelimi eski Mısırlılar, bazı otları ilaç olarak ve
ölülerin mumyalanmasında kullanmışlardır.
*Biyolojinin tek bir bilim dalı olarak ortaya çıkması 19. yüzyılda olmuşsa da,
biyolojik bilimlerinden, tıp gelenekleri ve doğa tarihiyle ilgili olanlarının izi
Yunanlılara kadar dayanır.
*Tıbbın kurucusu sayılan Hippokrates, tıbbın ayrı bir bölüm olarak gelişmesine
büyük katkıda bulunmuşsa da, biyolojinin temel gereçleri olarak gözlem ve
çözümlemeyi kurumlaştıran, Eflatunun öğrencisi Aristoteles'in özellikle üremeye
ilişkin gözlemleri ve sınıflandırma sistemiyle ilgili görüşleri önemlidir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
*Biyoloji incelemelerinde öncülük daha sonra Roma'ya, ve İskenderiye'ye
geçmiş, İ.Ö. II.yy. ile İ.S.II. yy'a kadar incelemeler özelikle tarım ve tıp
çevresinde odaklanmıştır. Ortaçağ'daysa, biyoloji incelemesinde İslâm bilginleri
öne geçmişler ve eski Yunan metinlerinden öğrendikleri bilgileri geliştirerek,
özellikle tıp bilimine büyük katkıda bulunmuşlardır.
*Rönesans’da, deneyciliğin tekrar revaçta olması, bilinen organizmaların
sayısının da hızla artmasıyla, biyolojik düşünce gelişti. Dikkatli gözlemin
artmasını başladı ve Carolus Linnaeus, Georges-Louis Leclerc, Comte de
Buffon gibi bilim adamları hayatın çeşitliliğini anlamak, fosil kayıtlarında
bulunmak ve organizma davranışlarını incelemek adına kavramsal çalışmalar
başlattı.
*Rönesans'la birlikte Avrupa'da, özellikle de İtalya, Fransa ve İspanya'da
biyoloji araştırmaları hızla gelişmiş, XV. ve XVI. yy'larda Leonardo da Vinci ve
Micheangelo, güzel sanatlarda kusursuzluğa erişme çabaları içinde, son
derece usta birer anatomi bilgini haline gelmişlerdir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
*XVII. yy'da William Harvvey insanda dolaşım sistemine ilişkin çalışmalarıyla
deneysel yöntemi ve memeliler fizyolojisini başlatmıştır.
*Mekanik felsefenin güçlenmesiyle doğa teolojisinin önem kazanması da doğa
tarihinin gelişmesi açısından bir etkide bulunmuş olabilir. 18. yüzyılda,
biyolojinin çoğu dalı - botanik, zooloji ve jeoloji-profesyonelleşmeye başladı ve
bu bilimsel anlamda bir dal olmaları yolundaki adımları hızlandırdı. Ancak yine
de 1800'lerin sonuna kadar bu işlem tamamlanmadı.
*Antoine Lavoisier ve diğer fizikçiler, fiziksel ve kimyasal teorilerle hayvansal ve
hayvansal olmayan âlemleri birleştirmeye başladı. 19. yüzyıla doğru gidildikçe,
Alexander von Humboldt gibi kâşif-doğacılar, organizmaların aralarındaki
ilişkileri ve bu ilişkilerin bulundukları ortama göre nasıl farklılık gösterdiklerini
inceleyerek biyocoğrafya, ekoloji ve etoloji gibi bilim dallarını başlattı.
*Çoğu doğacılar, organizmaların değişmediği fikrini reddetmeye başlayıp soy
tükenmesi ve türlerin değişebilmesi gibi fikirlere sıcak bakmaya başladı.
*Embriyoloji ve paleontoloji gibi yeni alanlarla bu tarz tutumlar birleşince
Charles Darwin'in doğal seleksiyon yoluyla meydana gelen evrim teorisi ortaya
çıktı.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
*19. yüzyılın sonu; hayatın kaynağı ve hastalıklara mikroorganizmaların neden
olması konularında tartışmalar, sitoloji, bakterioloji ve fizyolojik kimya gibi
alanlara şahitlik yaptı. Ancak yine de kalıtım konusu tamamiyle bir gizemdi.
*20. yüzyılın başında, Gregor Mendel'in çalışmaları, Thomas Hunt Morgan ve
öğrencileri tarafından genetiğin hızla gelişmesini sağladı.
*1930'lara gelindiğinde nüfus genetiği ve doğal seleksiyonun birleşimi, modern
evrim sentezinin ve evrim biyolojisinin ortaya çıkmasını sağladı. Özellikle de
James D. Watson'la Francis Crick'in DNA çift sarmalını 1953'te keşfetmesinin
ardından birçok dal gelişti.
*Genetik kodun kırılmasının ve merkezi dogmanın (sentral dogma)
kurulmasının ardından, biyoloji; ekoloji, etoloji, sistematik paleontoloji, evrimsel
biyoloji, gelişim biyolojisi ve diğer organizmalarla ilgili dalları kapsayan
organizma biyolojisi ile hücre biyolojisi, biyofizik, biyokimya, nörobiyoloji,
immünoloji ve birçok benzer dalı kapsayan moleküler biyoloji olarak ayrıldı.
*21. yüzyılın başına gelindiğinde bu kadar ayrı parçanın oluşturduğu karışıklık
ve anlaşmazlık araştırılmaya başlandı.
*Böylelikle, moleküler tekniklerin de gelişmesiyle genlerin, proteinlerin ve
onların birbirleriyle ilişkilerinin detaylı açıklamalarını kapsayan çalışmalar hızla
yol aldı.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
III.CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI Evrim
*Evrimsel süreçte insanlara en yakın canlılar, primatlardır.
*Biyolojideki temel düzenleyici içerik, tüm canlıların aynı kökten gelip,
değişik süreçler sonrasında değişip geliştiğini savunan evrimdir.
*Canlılar arasındaki etkileyici benzerlikler Charles Darwin’de evrim fikrini
uyandırmıştır. Böylece evrimin sürmesine sebebiyet veren “Doğal
seleksiyonu” açıklayarak, evrimi, geçerli bir teori olarak kılmıştır.
*Modern sentez teorisinde, genetik çeşitlilik de bu mekanizmada önemli
rol oynar.
*Bir türün, ürediği tür hakkındaki bilgileri, onların özelliklerini ve türün
son halinin diğer türlerle ilişkisini inceleyen bilim dalına filogeni denir.
*Biyolojiye birbirinden farklı birçok yaklaşım türü, filogeniyi ilerletir:
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
http://tr.wikipedia.org/wiki/Filogeni
-
*Moleküler biyoloji, DNA zincirlerinin karşılaştırılmalarını yaparken
fosillerin karşılaştırmalarını da paleontoloji yapar.
*Bilimadamları, evrim ilişkilerini, birkaç metodla inceleyip düzenlerler.
Bu metodlar;,filogenetik, genetik ve kladistik olarak üç dalda
toplanılabilir.
*Sistematik ve taksonominin ilgi alanı olan sınıflandırma, birbirinden
farklı yöntemler izler. Taksonomi, organizmaları, taxa adı verilen
gruplarda sınıflandırırken, sistematik, organizmaların birbirleriyle
İlişkilerini inceler. Bu bilim dalları, kladistik ve genetik dallarında da
geliştirmişlerdir.
*Daha da ileri gidildiğinde, bütün âlemler, tüm türler ayrı ayrı
sınıflandırılıncaya kadar bölünürler. Bu sıralama, şu sırayla gider: Âlem,
Filum, Sınıf, Takım, Cins, Tür ve Alt türdür.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
*Bir organizmanın bilimsel adı, onun cinsi ve türüne göre
belirlenir. Buna ikili isimlendirme (=Binomiyal
nomenclatura) denir. Mesela, insanlar Homo sapiens
olarak adlandırılırlar. Homo cinsi, sapiens ise türüdür.
Bilimsel tür isimlerini yazarken, organizmanın cinsinin ilk
harfini büyük yazıp türünü küçük harflerle yazmak gerekir.
Ayrıca tüm adın da yana yatık yazılması bir kuraldır.
Sınıflandırma için kullanılan terim, taksonomidir.
*İkili İsimlendirme (=Binomiyal nomenclatura): Bir canlının cins ve tür isimleri ile adlandırılması esasına dayanır. Linnaeus tarafından bulunmuştur. Linaeus bu şekilde yaklaşık 11.000 canlı türünü isimlendirmiştir. İnsana “Akıllı Adam” manasına gelen Homo sapiens ismini uygun görmüştür.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Taksonomi Canlıların sınıflandırılması ve bu sınıflandırmada kullanılan
kural ve prensipler. Taksonomi terimi Yunanca taksis (düzenleme) ve
nomos (yasa) sözcüklerinden türetilmiştir.
Taksonomik çalışmalar üç ana başlık altında toplanabilir
Alfa taksonomi
Sadece tür, cins gibi kategorilerdeki taksonların isimlendirilmesi ve
tanımlanması düzeyinde yapılan çalışmaları kapsar. Bu tür çalışmalar
Linne ile başlamış olup günümüzde özellikle tür sayısı bakımından çok
zengin hayvan ve bitki gruplarında hala sürdürülmektedir.
*Her canlı grubunda ilk çalışmalar alfa düzeyde yapılmış, ancak sorunların
artık çözümlenemedıği durumlarda beta ve gamma taksonomi metodlarına
baş vurulmuştur.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Beta taksonomi
Bu tip çalışmalarda tür ve daha yukarı
kategorilerdeki akrabalık durumları incelenir,
daha çok sağlam bir sınıflandırma
sisteminin gelişimi üzerinde durulur.
Gamma taksonomi
Alttür populasyonları düzeyindeki çalışmaları
kapsar.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Taksonomi Piramidi
1. Üst Alem 11. Üst Takım
2. Alem 12. Takım
3. Alt Alem 13. Alt Takım
4. Grup 14. Üst Familya (Aile)
5. Üst Şube 15. Familya (Aile)
6. Şube 16. Alt Familya (Aile)
7. Alt Şube 17. Oynak
8. Üst Sınıf 18. Cins
9. Sınıf 19. Tür
10. Alt Sınıf 20. Alt Tür
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Türkçe
Adı Alem Şube/Divizyo Sınıf
Takı
m Aile Cins Tür
Evcil
köpek
Animalia
(hayvanlar) Chordata
Mam
malia
Carn
ivora
Can
idae
Can
is
Can
is
familiaris
Ekmek
küfü
Fungi
(mantarlar) Zygomycota
Zy
gom
ycetes
Muco
ralis
Muco
raceae
Rhizo
pus
Rhizo
pus
stolo
nifer
Tüberküloz
Bakterisi
Prokaryotae
(bakteriler) Firmicutes
Actin
obacteria
Actin
om
ycetales
My
cobacteriaceae
My
cobacteriu
m
My
cobacteriu
m
tubercu
losis
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Takson Bitkiler Yosunlar Mantarlar Hayvanlar
Bölüm / Şube -phyta -phyta -mycota
Alt bölüm / Alt Şube -phytina -phytina -mycotina
Sınıf -opsida -phyceae -mycetes
Alt sınıf -idae -phycidae -mycetidae
Takım -ales -ales -ales
Alt takım -ineae -ineae -ineae
Üst familya -acea -acea -acea -oidea
Familya -aceae -aceae -aceae -idae
Alt familya -oideae -oideae -oideae -inae
Oymak -eae -eae -eae -ini
Alt oymak -inae -inae -inae -ina
Cins
Tür
Alt tür
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
http://tr.wikipedia.org/wiki/Bitkihttp://tr.wikipedia.org/wiki/Yosunhttp://tr.wikipedia.org/wiki/Mantarhttp://tr.wikipedia.org/wiki/Hayvan
-
TÜRLERİN KÖKENİ
Tür: Species “Çeşit” yada “Görünüş” anlamına gelir.
Morfolojik benzerliklere ek olarak, biyokimyasal ve genetik
özellikleri benzer bireylerin bir araya gelmesi ile ortaya
çıkar.
Biyolojik Tür: 1942’de Ernst Mayr tarafından ilk kez tarif
edilmiştir. Buna göre, üyeleri doğada kendi aralarında
üreme potansiyeline sahip olan ve yaşayabilir, verimli döller
meydana getiren, diğer tür üyeleri ile yaşayabilir ve verimli
döller meydana getiremeyen populasyon yada populasyon
grubu olarak tanımlanır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Prezigotik ve Post zigotik Engeller Prezigotik engeller: Kelime anlamı zigot oluşumu öncesi, öncüsü
engellerdir. Türler arası üremeyi engeller. Bunlar;
Habitat yalıtımı
Davranış yalıtımı
Zamana dayalı yalıtım
Mekanik yalıtım
Gametlerle ilgili yalıtımdır.
Postzigotik engeller: Kelime anlamı zigot oluşumu sonrası, sonrasındaki
engellerdir. Herhangi bir şekilde iki farklı tür arasında üreme olduğu taktirde
oluşan zigotun yaşamasını ve/veya üretken döller vermesini engelleyen
etkenlerdir. Bunlar;
Hibritin yaşam yeteneğinde indirgenme
Hibritin üreme yeteneğinde indirgenme
Hibritin kırılması
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
TÜRLEŞME ŞEKİLLERİ İki genel türleşme şekli vardır;
Allopatrik türleşme: Coğrafik olarak ayrılan populasyonlarda görülür.
Simpatrik türleşme: Yaşayış alanı coğrafik olarak çakışan türlerde görülür.
Türleşme olayında makroevrim
Türleşme makroevrim ile mikroevrim sınırında yer alır.
Evo-Devo (Evoluation-Development) Evrimsel biyoloji ve organizmaların nasıl geliştiği konularının kesiştiği
alandır.
FİLOGENİ
Fosil: Geçmişte yaşamış organizmalardan tortul kayaçlar arasında kalan
izler yada kısımlara verilen isimdir. Biyoloji bilminin tarihsel verileridir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
SİSTEMATİK
Sistematik: Sınıflandırma ve Filogeniyi
birleştiren bilimdir. İlk sistematik
sınıflandırma 18. yüz yılda
Linnaeus’un kitabı “Systema Natura =
Doğanın Düzeni” ile başlar.
Sonra Darwin’in “Türlerin Kökeni”
kitabı ile Taksonomi (=Sistematik)
bilminin kaderi belirlenir.
Y.M
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Klad ( =Clados): Kelime anlamı Dal demektir. Atasal bir tür ve bundan
türeyenlerden meydana gelir. Buna tek soydan gelen anlamında
Monofilogenetik adı verilir (B,C,D,E,F,G,H).
Polifiletik: Ortak atadan gelen farklılaşıp, yeni özellikler kazanan türlere
denir (C,D,E,F,G,H).
D E G H J K
C F I
B
A
Parafiletik: Ortak atadan gelip tamamen farklılaşan türlerdir (A,I,J,K).
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
HOMOLOJİYİ ANALOJİDEN AYIRMAK
Organ homolojisi sınıflandırmada sıklıkla kullanılan bir araçtır. Bununla
beraber farklı evrimsel dallardan gelen türler benzer ekolojik şartlarda
analog adaptasyonlar kazanırsa birbirine benzer. Bu duruma Konverjent
Evrim adı verilir ve konvergens sonucu oluşan benzerliğe homoloji değil
analoji denir. Ör: Balina yüzgeci - Balık yüzgeci, Yarasa kanadı – kuş
kanadı gibi
Analoji
Karakterler
Primitif (Atasal)
Homoloji Türemiş (Bir Klad’a özgü)
Ör: Galapagos adalarında yaşayan deniz iguanaları
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
BİR KLADOGRAM OLUŞTURULMASI
İlkel özelliklerden, karmaşık özelliklere doğru
giderken seçilen canlı tiplerinde bu özelliklerin olup
olmaması 0 ve 1 ile değerlendirilir. Seçilen
karakterlerin değerlendirilmesi sonucunda
kladrogram oluşturulur.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Biyoloji Laboratuvarında Kullanılan Araç-Gereçler
1.Mikroskop
Çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin
birkaç çeşit mercek yardımıyla büyütülerek
görüntüsünün incelenmesini sağlayan bir alettir.
Öncelikle adından da anlaşılacağı üzere, mikro, yani
çok küçük hücrelerin incelenmesinin yanı sıra,
sanayi, genetik, jeoloji, arkeoloji ve kriminoloji adli
bilimler alanında da büyük hizmetler görmektedir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
İnsan gözü doğal bir mikroskoptur. Uzaktaki cisimler ufak gözükürler. Cisimler yaklaştıkça teferruatı daha iyi seçilmeye başlanır. Göz, sonsuz bir uyum özelliğine sahip olsaydı mikroskoba ihtiyaç olmazdı.
Genel olarak mikroskop iki büyük kısma ayrılarak incelenir: mekanik kısım ve optik kısım.
I.Optik kısımlar : Mercek ve aynadan oluşur.Işık mikroskobunda üç set mercek bulunur;
Oküler : Mikroskobun üst tarafında gözle objeye bakılan kısımdır.Oküler bir veya iki tane olabilir.Okülerin üzerinde büyütme gücünü gösteren 5X, 10X, 15X gibi numaralar bulunur.Bu numaraların anlamı okülerin objeyi kaç kez büyüttüğüdür. Mikroskop oküleri genellikle 10X'dir.Yani objeyi 10 kez büyüttüğünü gösterir. Oküler çıkartılabilir niteliktedir.
Objektifler : Döner levha ( revolving nosepiece) üzerinde bulunan merceklerdir.İki veya daha fazla bulunur.Objektiflerin üzerinde de büyütme gücünü gösteren numaralar vardır; 4X, 10X, 40X, 100X gibi. Mikroskopta incelenen bir objenin ne kadar büyütülerek incelendiği oküler ile objektifin büyütme değerleri çarpılarak bulunur:
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Oküler ve Objektif Büyütme değeri
10X 4X 40X
10X 10X 100X
10X 40X 400X
10X 100X 1000X
Kondansör : Tabla ortasındaki açıklığın altında yer alan
tek bir mercek veya mercekler sisteminden oluşur.Görevi,
geniş bir ışık konisini incelenecek örneğe yansıtmaktır.
Işık kaynağı : Tablanın altında objeyi aydınlatan bir lamba
veya aynadır.Işık kaynağından objeye odaklanan ışığın
miktarı tablanın altında yer alan diyafram ile sağlanır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
II.Mekanik Kısımlar: Ayar düğmeleri ve destek
elemanlarından oluşur.
Ayar düğmeleri :
Kaba ayar düğmesi : Tablayı yukarı -aşağı indirerek odak
noktasını ayarlar.Net olmayan, yaklaşık bir görüntü elde
edilir.
İnce ayar düğmesi : Kaba ayar düğmesi ile bulunana
görüntü, ince ayar düğmesi ile netlik kazanır.
Destek elemanları: Ayak ; mikroskobun masa üzerine
oturtulduğu taban kısmıdır.
Gövde; mikroskobu tutup taşımaya yarayan kol ve
incelenecek örneğin hazırlandığı preperatın konulduğu
tabladan oluşur . Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Mikroskobun Geliştirilmesi
ve Tarihçesi
•Mikroskopların temelini
oluşturan ilk basit büyütecin
Roger Bacon (1214-1294)
tarafından yapıldığı ve bazı
objelerin incelendiği
bilinmektedir.
• Hollandalı bir gözlükçü olan
Zacharias Janssen 1590
yılında, iki mercekten oluşan
basit bir büyüteç yaparak, bazı
objeleri 50x ve 100x
büyütebilmiştir. Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
•Galileo Galilei (1564-1642), 1610 yılında, İtalya'da, bir tüp içine yerleştirdiği bir seri
mercekle, daha fazla büyütme gücü elde etmiştir.
•Kepler, 1611'de, iki mercekten oluşan bir büyütme aleti geliştirmiştir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
•Robert Hooke (1635-1703) ve
Nehemiah Grew geliştirdikleri
büyütme aletleri ile (200x) bazı
objeleri ve bitkileri incelediklerini
açıklamışlardır.
Hooke, 1665'de, yayımladığı
Micrographia adlı eserinde yüksek
organizmaların ve flamentöz
mantarların mikroskobik
görünümlerini çizmiş ve bunlar
hakkında bilgiler vermiştir.
•Athanasius Kircher (1602-1680),
32 defa büyütebilen aleti yardımı ile
vebalı hastaların kanında bazı
kurtçukları gördüğünü iddia etmiştir. Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
•Histolojinin kurucusu olarak
tanınan İtalyan bilgin
Marcello Malpighi (1628-
1694), basit bir mikroskop
yardımı ile akciğer dokusunu
incelemiştir.
•Jan Swanmmerdan
1658'de, alyuvarları
mikroskopla incelemiştir.
•Pierre Borrel (1620-1671),
bakterileri görebildiğini iddia
etmiştir. Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Hollandalı bir tüccar ve amatör bir mercek yapımcısı olan
Antony van Leeuwenhoek (1632-1723), 200 defadan fazla
büyütebilen ve iki metal arasına yerleştirilmiş bikonveks
mercekten oluşan büyütme aleti ile yaptığı çeşitli
incelemelerde mikroskobik canlılar dünyasını bulmayı
başarmıştır. Bu nedenle kendisine mikrobiyolojinin kurucusu
gözü ile bakılmıştır.
Yaptığı araştırmalar arasında, kanal ve ark sularında protozoa,
bir gece bekletilmiş yağmur sularında bakteri, diş kiri, biber
dekoksiyonu, mantar,yaprak, salamander kuyruk kan dolaşımı,
seminal sıvı, idrar, gaita, vs., materyaller, esas konusunu
oluşturmuştur.
İlk bakterileri 1676 yılında görerek, şekil ve hareketlerini
izlemiş ve şekillerini çizerek bu konuda hazırladığı 200'den
fazla mektubunu Londra'daki "Phylosophical Transaction of the
Royal Society" ye göndermiş ve İngilizce olarak yayımlanması
sağlanmıştır.
Bu mektuplarında, özellikle, diş kiri ve biber infusyonundan
yaptığı muayenelerde milyonlarca küçük canlıya
(hayvancıklara, animaculate) rastladığını da belirtmiştir.
Araştırıcı, aynı zamanda, bakterileri yüksek ısıda tuttuğunda
veya sirke ile muamele ettiğinde öldüklerini de belirtmiştir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
•Huygens, 1684'de, iki mercekli oküleri
geliştirmiştir.
•Chester Moor Hall ve John Dalland,
1773'de, birbirlerinden bağımsız olarak,
dispersiyonu düzelten mercekler
geliştirdiklerini açıklamışlardır.
•J.N. Lieberkühn, 1739'da, A. van
Leeuwenhoek'in mikroskobunu daha da
geliştirmiştir.
•Chevalier, 1824'de, mikroskopta birçok
mercekleri bir araya getirerek başarılı
olarak kullanmıştır.
•J.J. Lister, 1830'da, modern mikroskobun
prensiplerini koymuştur. Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
• Ernest Abbe (1840-1905), 1870'de, akromatik objektif ve kondansatörü
yapmış ve kullanmıştır.
• Abbe ve Carl Zeiss (1816-1866), apokromatik mercek sistemini
bulmuşlardır.
• Andrew Ross (1798-1853), 1843'de binoküler mikroskobu yapmıştır.
• J.J. Woodvard, 1883-1884'de, mikroskop yardımı ile fotoğraf çekmeyi
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Heimstadt, Carl Reichert (1851-1922) ve Lehmenn, ilk olarak
fluoresans mikroskobu yapmayı başarmışlardır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Louis de Broglie elektron mikroskobun
esasını bulmuştur. Max Knoll ve Ernst
Ruska ilk elektron mikroskubu
yapmışlardır (1933).
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Mikroskop Çeşitleri
1 Stereoskopik mikroskoplar
1.1 Polarizasyon mikroskobu
1.2 Faz Kontrast mikroskobu
2 İnterferens mikroskobu
2.1 Metalurji mikroskobu
2.2 Elektron mikroskobu
2.3 Karanlık alan mikroskobu
2.4 Fluorescens mikroskop
2.5 X-Ray mikroskobu
2.6 Confocal Laser Scanning mikroskop
2.7 Saha emisyon mikroskobu
2.8 Atomik Kuvvet Mikroskobu
2.9 Cevher Mikroskobu
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
1.Stereoskopik mikroskoplar
*Cisimlerin üç boyutlu görüntülerini temin etmek
maksadıyla stereoskopik mikroskoplar yapılmıştır.
*İki mikroskop optik sisteminin bir dürbün şeklinde bir
sehpa üstüne montesinden ibarettir.
*Bu mikroskoplar Biyoloji laboratuvarları için
elverişlidir.
*Objeyi inceleyebilme ve disseksiyon yapma imkânı
verebilen, iki gözle bakılarak üç boyutlu görüntü
sağlanan mikroskoplardır.
Bir Carl-Zeiss stereomikroskopta bulunan x6,3
büyütmeli objektif ve x10 büyütmeli oküler ile örneği 63
kez büyüterek dıştan, total olarak incelemek
mümkündür. Modern stereomikroskop optikal dizaynı. A - Objektif B - Galilean teleskobu (dönen
objektifler) C - Zum Kontrol D - İç objektif E - Prizma
F - Relay lens G - Taksimatlı objektif H – Mercek
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
1.1.Polarizasyon mikroskobu
Döner bir tabla ile iki nicol prizma veya iki polarıcı çuhayla donatılmış bir
optik mikroskoptur. Tablanın altına yerleştirilen polarıcı nicol, cismin üzerine
polarılmış ışık gönderir; analizleyici nicol ise, objektifin biraz üzerine
yerleştirilmiştir. Bu iki prizma karşılaştığı zaman, belli bir devrani gücü olan
maddelerin veya çift kırılımlı maddelerin bulunduğu bölgeler hariç,
mikroskobun alanı karanlık olarak gözükür. Canlı incelemeye uygun olan bu
mikroskop hücre ve dokuların bazı kısımlarını polarize ısığa gösterdikleri
özel tepkilerden hareketle geliştirilmiştir. Önemli olan polarize bir ışığın
bulunması olayıdır. Kaynakla kondansör arasına konulan polarlayıcı levha
ışık demetinin ikiye ayrılmasını sağlar. Işık demetlerinden biri objeden diğeri
İse kırılarak obje dışından geçer ve tekrar birleşirler. Siller, keratin, kristal,
sinir ve kas fibrilleri, nişasta gibi hücre içi yapılar ve bölünmedeki mitotik
yapılar gibi birçok moleküler düzeydeki örneğin gösterilmesinde görevli
mikroskoplardır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nicol&action=edit&redlink=1
-
1.2.Faz Kontrast mikroskobu
Genellikle boyanmamış ve canlı hücrelerde çalışılma zorluğundan
tercih sebebi olmaktadırlar.Görünen ışığın şeffaf objeden
geçişinde,hücre içindeki yapıların ışığı kırma indisleri farkından yararlan
ve farklı yapıları ayırt etme prensibinde çalışır. Işık dalgaları canlı
hücreyi katederken bir organelle karşılaşır ve yansır. Bunun sonucunda
ışık dalgaları hücrelerden ayrı fazlarda veya ayrı zamanlarda
çıkarlar.Hava ile temas eden bir ışık dalgası göze gelen görüntüdeki
hücre kısımları farklı olarak ayırt edilebilir.Objektif ve kondansör
mercekleri amplitüd farklarını ortaya koyan optik yüzeyler
bulundurduklarından parlaklıkları indirgenir,ışık dalgası örneği
katederken bütün noktalarda olan farklılıkları çıkartır ve obje ışık
mikroskobunda görülemezken ,burada sağlanmış olan kontrastlık
sayesinde detaylı incelenebilir. Canlı materyal, hücre sitoplazması bu
mikroskop ile iyi gösterilmektedir.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Amplit%C3%BCd&action=edit&redlink=1
-
2.İnterferens mikroskobu
Faz kontrast mikroskobunun iyi bir versiyonudur.Aralarında bulunan tek
fark ışık demetinin kullanımdan kaynaklanır.Bir ışık demeti örnekten
geçerken diğeri ise ışıktan geçemeyen ışık demetidir,değişik bölgelerin
farklı yoğunlukları sayesinde kırılma indisleri ile farklılıkları ortaya koyar
ve renkli bir görüntü oluşumunu sağlar. Diferansiyel interferens
mikroskop:Hücre yüzeyinin daha iyi gösterilmesini sağlar ve benzer bir
mikroskoptur.
2.1.Metalurji mikroskobu
Maden parçaları ışığı geçirmediği için mikroskoba kuvvetli bir ışık
kaynağı ilave edilmiştir. Kaynaktan gelen ışık incelenecek cisme
çarptırılarak objektife yansıyan ışıklardan inceleme yapılır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
2.2.Elektron mikroskobu
Elektron mikroskobu genel olarak
cisimden saçılan elektronların
görüntülenmesi üzerine kuruludur.
Maddeyle etkileşen elektronların
dalgaboyu bu görüntülemenin
Nanometre boyutlarında yapılmasına
olanak sağlar. Bu tip mikroskoplar,
elektron enerjisine ve ölçüm aletinin
çalışma moduna göre, geçirimli
elektron mikroskobu, taramalı
elektron mikroskobu, düşük enerjili
elektron mikroskobu gibi farklı
sınıflara ayrılır. Kullanım alanları
temel bilimlerden (başta katı hal
fiziği olmak üzere jeoloji, Biyoloji gibi
birçok dalı içine alarak), tıbbi ve
diğer teknolojik uygulamalara kadar
geniş bir yelpazeyi kapsar.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
http://tr.wikipedia.org/wiki/Dalgaboyu
-
2.3.Karanlık alan mikroskobu
Boyanmış ya da canlı örneklerin incelenmesinde kullanılır.Karanlık
alanda özel bir kondansör yardımı ile ışıklı bir görüntü oluşturmaktadır.
Otoradyografide gümüşlenen kısımların ayırt edilmesini sağlar. Tıpta
Spiroket gibi bakterilerin ayırt edilmesinde önemli yer tutar.
2.4.Floresan (Fluorescens) mikroskop
Aydınlanmasında güçlü kaynaklar kullanan (ultraviole ışınları yayan,
civa veya xenon yakan ark lambaları)bir mikroskop çeşididir.Bazı
modellerinde lazer kullanımıda gözlenen mikroskopta obje ışığı
absorbe eden moleküller içeriyorsa onu farklı renklerde yayar.
İnceleme yapılacak materyelde özel boyalar ve özel inceleme işlemleri
kullanılır.Parazitoloji ve bakteriolojide önemli yer tutarlar.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
http://tr.wikipedia.org/wiki/Kondans%C3%B6rhttp://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Spiroket&action=edit&redlink=1http://tr.wikipedia.org/wiki/Bakterioloji
-
2.4.X-Ray mikroskobu
Işıkların ,rastladıkları partiküllerle çarpışmaları sonucu yönlerini değiştirmeleri
sonucu merceklerde bir görüntü oluşur ve bu prensipte çalışır.Bu kırınıma
uğrayan x ışınları,merceklerin özelliği sayesinde kaynak haline getirerek obje
yansıtılır,buradan ince grenli fotoğraf plağına veya ekrana gelen görüntünün
yapısal özelliği,konsantrik çizgi ve noktalardan oluşmasıdır.
2.5.Konfokal (Confocal Laser Scanning) mikroskop
Işık kaynağı lazer olan optik mikroskoplarla Scanning Elektron mikroskop
arasında bir mikroskop çeşididir. Fluoresens işaretleyicilerle işaretlenen nükleik
asit dizileri bu mikroskopla incelenmektedir.
2.6.Saha emisyon mikroskobu
Metal veya yarı iletkenlerin yüzey görüntülerinden kristal yapılarını incelemek
için, saha Emisyon mikroskopları kullanılır. Çok yeni bir teknik olan bu
mikroskopları elektron ve optik mikroskoplardan ayıran özellik, cisimden ışık
veya foton geçirmek yerine cismin kendisinden elektron veya iyon koparma
(emisyon) olayıdır. Emisyon elektrik sahası ile sağlanır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
http://tr.wikipedia.org/wiki/Emisyon
-
2.7.Atomik Kuvvet (Atomic Force) Mikroskobu
Atomik kuvvet mikroskobu(AFM) kullanılarak atomik boyutta görüntüler
lede edilerek yüzey çalışmaları yapılmaktadır.Radyasyon malzeme
etkileşimleri açısından büyük öneme sahip olan polimerlerin ve ileri
teknoloji ürünü süper iletkenlerin yapımı ve karakterizasyon
çalışmalarıda yapılmaktadır.
2.8.Cevher Mikroskobu
Bir polarizan mikroskop çeşididir.Normal polarizan mikroskoptan farklı
olarak ışık üstten verilerek görüntü sağlanmaktadır. Cevher
minerallerinin göstermiş oldukları dokusal ilişkilerin yorumlanması,
maden yataklarının ekonomik potansiyelinin belirlenmesinde ve cevher
hazırlama süreçleri öncesinde büyük önem taşır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
2.Laboratuvar Teknikleri, Ayıraçlar ve Ölçü Birimleri
Laboratuvar da canlıların doku ve hücrelerini incelemek için aşağıdaki
tekniklerden yararlanılır:
*Vital (canlı) inceleme : Bir canlının doğrudan doğruya sıvı bir ortam içinde
incelenmesidir.
*Doku kültürü : Özellikle embriyonik dokulardan alınan küçük parçaların uygun
ortamlarda saklanıp, geliştirilmesidir.
*Kesit alma : Katı veya dondurulmuş ya da mürver özü gibi maddeler içine
gömülmüş yapılardan bistüri veya jilet gibi keskin aletlerle kesit alınmasıdır.
*Fiksasyon : Hücrenin yapısının kimyasal ve morfalajik yönden en az değişikliğe
uğramasını sağlamak amacıyla, hücrenin birden bire öldürülmesidir.
*Boyama : Hücrenin ve bir mikroorganizmanın değişik kısımları, farklı kimyasal yapı
gösterdiği için farklı boyanma yeteneğine sahiptir. Boyalar bazik veya asidik
yapıdadır.Asidik boylar hücrede bazik yapı gösteren kısımları boyarken , bazik
boyalar hücrede asidik yapı gösteren kısımları boyar.
*Dondurma-kurutma yöntemi : Doku hızla dondurulup, daha sonra kurutulmaya
bırakılır.
*Dondurma-buzla yer değiştirme yöntemi : Hızla dondurulan dokunun etanol,
metanol ya da aseton gibi buz kristallerini eriten sıvılarda saklanmasıdır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Biyoloji laboratuvarında en sık kullanılan ayıraçlar :
Maddeler Ayıraçları ve Tepkimeleri
Glikoz Benedict veya Fehling Çöz Kiremit kırmızısı renk verir
Nişasta İyot (lugol) Çöz. Mavi-siyah renk verir
Selüloz İyotlu çinko klorür Açık mavi-yeşil renk verir
Glikojen İyot Çöz. Kahverengi-kırmızı renk ver
Protein Biüret ayıracı Mor renk verir
Protein Nitrik asit Sarı renk verir
Yağ Eter + Kağıt Saydam leke oluşur
Yağ Sudan III Kırmızı renk verir
Asit Turnusol kağıdı Kırmızı renk verir
Asit Kongo kırmızısı Mavi renk verir
Asit Fenol kırmızısı Sarı renk verir
Baz Turnusol kağıdı Mavi renk verir
Baz Kongo kırmızısı Kırmızı renk verir
Soda(CO2'li su) Fenol kırmızısı Sarı renk verir
Soluk üfleme Fenol kırmızısı Sarı renk verir
Kireç suyu Asit Değişme olmaz
Kireç suyu Soda Bulanma, beyaz çökelek oluşur
Ba(OH)2 , NaOH ve KOH karbondioksit (CO2) tutucudur.
Oksijen yakıcı bir gazdır.
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
-
Biyolojide kullanılan bazı ölçü birimleri :
10 Angström (Å) = 1 nanometre (nm)
1000 nanometre = 1 mikrometre (mm)
1000 mikrometre = 1 milimetre (mm)
10 milimetre = 1 santimetre (cm)
100 santimetre = 1 metre (m)
1000 pisogram(pg) = 1 nanogram (ng)
1000 nanogram = 1 mikrogram (mg)
1000 mikrogram = 1 miligram (mg)
1000 miligram = 1 gram (g)
1000 gram = 1 kilogram (kg)
10³*10³*10³ µm³ = 1milimetre³ (mm³)
1000 mm³ = 1 santimetre³ (cm³ veya cc)
1µm³ = 1 mikrolitre (µl)
1000 µl = 1 mililitre (ml)
1000 ml = 1 litre
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER