1Yaşamı öğrenmek
1 Yaşamı öğrenmek
• 1.1 Biyoloji nedir?
• 1.2 Dünyadaki tüm canlıların birbiriyle
bağlantısı
• 1.3 Biyologlar yaşamı nasıl araştırır?
• 1.4 Biyoloji kamu politikalarını nasıl
etkiler?
1.1 Biyoloji nedir?
Biyoloji: Canlıların bilimsel araştırması
• “Bio” (canlı, yaşam) ve “logos” (bilim) kelimelerinin
birleşmesiyle oluşmuştur.
• Canlıların morfolojik, anatomik ve fizyolojik özelliklerini,
çevreleri ile olan ilişkilerini, canlıların çeşitliliğini,
davranışlarını ve yer yüzüne dağılışını inceleyen pozitif bir
bilimdir.
• Bilgi birikiminin artmasına bağlı olarak birçok alt dalı
oluşmuştur
• Botanik: Bitkileri inceleyen bilim dalıdır.
• Zooloji: Hayvanları inceleyen bilim dalıdır.
• Mikrobiyoloji: Gözle görülemeyecek kadar küçük, mikroskobik canlıları inceleyen bilim dalıdır.
• Sitoloji: Hücre bilimidir.
• Histoloji: Doku bilimidir.
• Genetik (kalıtım): Kalıtsal özelliklerin nesilden nesile nasıl aktarıldığını,canlıların kalıtsal özelliklerini, genlerde meydana gelen değişiklikleri inceler.
• Ekoloji: Çevre bilimidir. Canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olanilişkilerini inceler. Beslenme ilişkileri, madde döngüleri, küresel ısınma, popülasyonlar ekolojinin konusudur.
• Evrim (evolüsyon): Canlıların kökenlerini ve milyonlarca yıl içinde geçirdiklerideğişimleri inceler.
• Fizyoloji: Canlıyı oluşturan doku, organ ve sistemlerin görev ve işleyişiniinceler.
• Moleküler biyoloji: Bütün canlıların yapısını moleküler düzeyde inceler.
1.1 Biyoloji nedir?
• Biyokimya: Canlıların kimyasal yapısını, hücre ve dokularda meydana gelen kimyasal değişimleri inceler.
• Embriyoloji: Döllenme sonucu oluşan zigottan yeni bir birey oluşuncaya kadar meydana gelen gelişim evrelerini inceler.
• Morfoloji: Canlıların dış görünüşünü inceleyen bilim dalıdır.
• Anatomi: Canlıların iç yapısını inceleyen bilim dalıdır.
• Sistematik (taksonomi): Sınıflandırma bilimidir. Canlıların benzer veya farklı özelliklere göre gruplandırılmasını sağlar.
• Mikoloji: Mantarların yapı ve özelliklerini inceleyen bilim dalıdır.
• Entomoloji: Böcekleri inceler.
• İhtiyoloji: Balıkları yapılarına göre inceler.
• Ornitoloji: Kuşları inceler.
• Parazitoloji: Diğer canlıların üzerinde hastalık yapan organizmaları inceler.
• Viroloji: Virüslerin yapı ve özelliklerini inceler.
• Bakteriyoloji: Bakterilerin yapı ve özelliklerini inceler.
• Biyoteknoloji: Biyoloji bilgileri kullanılarak endüstriyel amaçlı üretim yapılır
1.1 Biyoloji nedir?
Canlı: Tek hücreli bir atadan türeyen tüm organizmalar
Canlıların ortak özellikleri:
1. Bir veya daha çok hücreden oluşurlar
2. Genetik bilgi içerirler
3. Çoğalırlar
4. Evrimleşirler
5. Büyürler
6. Çevreden enerji elde edebilir ve bunu
biyolojik iş yapmak için kullanabilirler
7. İç çevrelerini düzenleyebilirler
1.1 Biyoloji nedir?
• Canlı formları bu özelliklerin hepsini aynı zamanda göstermeyebilir
▪Ör: Bir çöl bitkisinin tohumu
• Virüsler?
▪Hücrelerden oluşmazlar, tek başlarına yaşam fonksiyonlarını yürütemezler
▪Ama genetik bilgi içerir, mutasyona uğrar ve evrilirler
▪Var olmak için hücrelere ihtiyaçları vardır
1.1 Biyoloji nedir?
Yaşamın temel birimi hücredir
Tek hücreli organizmalar: Tüm yaşam
fonksiyonlarını tek bir hücre yürütür
Çok hücreli organizmalar: Farklı görevler için
özelleşmiş hücreleri vardır
Gözle görünen yaşamı çok hücreliler oluşturur
Virüsler hücresizdir (aselüler)
1.1.1 Hücre
Şekil 1.1 Canlıların çeşitliliği
ArkeaBakteri
Protist
Şekil 1.1 Canlıların çeşitliliği
Bitkiler
Mantarlar
Hayvanlar
Virüs
Şekil 1.2 Tüm canlılar hücrelerden oluşur
• Hücrelerin keşfi 1590’larda Hollanda’lı Hans ve Zaccharias Janssen tarafından mikroskopun icadı sayesinde oldu
• 1600’lerde Antony van Leeuwenhoek (Hollanda) ve Robert Hooke (İngilltere) bu teknolojiyi geliştirerek canlıları incelemek için kullandılar
• Hooke bitki parçalarının tekrarlayan birimlerden oluştuğunu gördü – bunlara hücre ismini verdi
1.1.1 Hücre
Hücre teorisi (modern):
• Tüm hücreler önceden var olan hücrelerden
gelir.
• Tüm hücrelerin kimyasal yapıları benzerdir.
• Yaşamsal kimyasal tepkimelerin çoğu
hücrelerin içinde gerçekleşir.
• Hücre bölünmesi sırasında genetik bilgi set
halinde eşlenir ve aktarılır.
1.1.2 Evrim
Charles Darwin tüm canlıların ortak atalardan
türediğini öne sürmüştür.
Doğal seçilim yoluyla evrim
Tür: Birbirine benzeyen ve başarılı bir şekilde
üreyerek doğurgan yavru oluşturabilen bir
organizma grubu.
1.1.2 Evrim
İnsanlar hayvancılıkta istedikleri özellikleri
seçerler ve o özellikteki hayvanların
üremesine izin verirler– yapay seçilim
Bunu doğa da yapar – sadece bilinçli
değildir
Darwin, doğal seçilimin hayatta kalma
ve üreme başarısının değişkenliği
yoluyla olabileceğini öne sürdü.
1.1.2 Evrim
Bir organizmanın hayatta kalma ve üreme
şansını artıran özellikler popülasyonda
zamanla yaygınlaşır.
Doğal seçilim adaptasyonu beraberinde
getirir.
Şekil 1.3 Çevresel koşullara göre adaptasyonlar
1.1.3 Canlılar genetik bilgi içerir
DNA: Ana hücreden yavru hücreye
aktarılan bilgi
Çok hücreli bir canlının tüm hücreleri aynı
genetik diziye sahiptir.
DNA: tekrarlayan alt birimlerden oluşur
— nükleotidler
Gen: DNA’nın belirli bir bölümü —
protein yapımı için gerekli bilgiyi içerir
• Nükleotidler
• Protein
• Birleşik protein yapıları
• Sistemler (sindirim, solunum)
• Organizma
• Alfabenin harfleri
• Cümleler
• Paragraflar
• Üniteler
• Kitap
Şekil 1.4 Genetik kod yaşamın parmak izidir
4 nükleotid (A, G, T, C),
DNA’nın yapıtaşlarıdır
DNA birbirine bağlı
iki zincirden oluşur
Bir gen nükleotidlerin
belirli diziliminden
oluşur
Bir gendeki nükleotid
dizilimi, proteinin
oluşumu için gerekli
bilgiyi içerir
gen
1.1.4 Enerji
Hücreler çevrelerinden besin elde ederler.
Besinler biyolojik yapıların oluşturulması
için malzeme ve enerji sağlar - sentez
Besin molekülleri, kimyasal bağları içinde
enerji barındırır.
Şekil 1.5 Besinlerdeki enerji depolanabilir veya hemen kullanılabilir
• Elde edilen enerji ile iş yapılır:
1) Mekanik iş: molekülleri bir yerden bir yere hareket
ettirmek
Hücre veya dokuyu hareket ettirmek
Tüm organizmayı hareket ettirmek
2) Sentez: Küçük kimyasal moleküllerden daha büyük,
karmaşık yapılar oluşturmak
3) Elektriksel iş: Sinir sistemi
• Bu olayların tamamına metabolizma denir
1.1.4 Enerji
1.1.5 İç denge
Canlılar iç çevrelerini kontrol eder.
Çok hücreli organizmaların hücreden
oluşmayan bir iç çevreleri vardır.▪ Hücreler bu iç çevrede sıvı içerisinde
bulunur.
▪ Buradan besinleri alır ve atıkları buraya verirler.
1.1.6 Canlılar etkileşim içindedir
Canlılar birbirleriyle etkileşir:
Etkileşim denilince sadece iletişim
anlaşılmamalıdır
Avcı ve av, parazit ve konak canlı hep
etkileşim içindedir
Çekişme ve
işbirliği
Bir türün bireyleri popülasyonun
parçasıdır.
Pek çok türün oluşturduğu etkileşim
içindeki popülasyonlar komünite
(topluluk)dir.
Bir bölgede etkileşim içindeki topluluklar
ve çevrelerindeki cansız dünya
ekosistemi oluşturur.
1.1.6 Canlılar etkileşim içindedir
Figure 1.6 Biyoloji pek çok organizasyon seviyesinde incelenir
Atomlar
Molekül
Hücre
Doku
Organizma
Popülasyon
Komünite Biyosfer
Hücreler özelleşmiştir
Hücreler dokulara, dokular
organlara organize olur.
1.2 Dünyada yaşam birbiriyle bağlantılıdır
Dünyadaki tüm türler ortak bir atayı
paylaşır.
Fosil kayıtlar evrimsel ilişkilerin
incelenmesine olanak sağlamaktadır.
Modern moleküler teknikler biyologların
DNA’ları karşılaştırmasına olanak tanır.
DNA’lar arasındaki fark ne kadar büyükse
paylaşılan ata o kadar eski bir tarihe
dayanır.
Figure 1.8 Fosiller geçmiş yaşam hakkında bilgi verir
Cebelitarık’ta bulunan Neandertal
çocuğu yeniden yapılandırma (University of Zurich)
Neandertal DNA incelemesi,
modern insanla aynı zamanda
var olduklarını ortaya
çıkarmıştır
Yaşam kimyasal evrim ile ortaya çıkmıştır.
Kendini çoğaltabilen moleküllerin ortaya
çıkışı dönüm noktasıdır.
İkinci dönüm noktası: Biyolojik moleküller
zarlar ile çevrelenmiştir. ▪ Yağ molekülleri sulu ortamda kendiliğinden kesecikler
oluşturur
▪ Dış çevreden korunaklı bir iç ortam
▪ İlk hücreler
1.2.1 Yaşam cansız ortamda ortaya çıkmıştır
Üst sıra: 3.6 milyar yaşındaki, hücre fosilleri (Güney Afrika)
Alt sıra: Günümüz bakterileri
Figure 1.9 Yaşamın takvimi
Yaşam 4 milyar
yıl önce ortaya çıktı
Her 1 gün 150
milyon yılı gösterir
Kayıtlandırılan tarih 30. günün
son birkaç saniyesine denk gelir
Homo sapiensin ortaya çıkışı
30. günün son 5 dakikasına denk gelir
Yaklaşık 500.000 yıl önce
Dünyanın oluşumu
Hayatın başlangıcı
Fotosentez
Ökaryotlar
Çok hücreliler
Suda yaşam
İlk karasal bitkiler
İlk karasal hayvanlar
Kömür oluşumuOrmanlarBöceklerİlk memelilerDinozorlar çoğunluk
İlk kuşlarÇiçekli bitkilerMemelilerin yükselişi
İlk hominidler
1.2.2 İlk hücreler
2 milyar yıl boyunca yaşam tek
hücrelilerden ibaretti—prokaryotlar.
Bu hücreler okyanuslarda UV ışınlarından
korunmaktaydı.
Oksijen yoktu, dolayısıyla ozon
tabakası da yoktu
1.2.3 Fotosentez
Fotosentez 2.5 milyar yıl önce evrimleşti.
Oksijen o zamanda yaşayan canlılar için
zehirliydi
Fotosentez yapan
canlılar dünyanın
atmosferini değiştirdi
1.2.3 Fotosentez
Fotosentezin sonuçları:
• Atmosferde O2 birikmeye başladı
• Oksijenli metabolizma başladı
• Ozon tabakası oluştu — Organizmaların
karada yaşamasına olanak sağladı
1.2.4 Ökaryotların evrimi
Ökaryotlar prokaryotlardan evrimleşmiştir.
Organeller — Özelleşmiş görevleri olan
zarla kaplı bölmeler:
• Çekirdek
• Kloroplast
1.2.5 Çok hücrelilerin evrimi
Çok hücreli organizmalar 1 milyar yıl
önce ortaya çıkmıştır.
Hücresel özelleşme: Farklı hücreler
belirli görevleri yerine getirmek üzere
özelleşir.
1.2.6 Türleşme
Evrim türleşme ile sonuçlanır:▪ Bir türün bireyleri çiftleştiği sürece farklar oluşur ama
aynı tür olarak kalırlar
▪ Eğer bir grubun diğerleriyle teması kesilirse, farklar o
kadar artar ki bir noktada artık bu iki grup çiftleşemez
- iki ayrı tür
Her türün bilimsel bir adı vardır – ikili sistem:
• Cins adı
• Tür adı, Ör: Homo sapiens
Figure 1.11 Yaşam ağacı
Geçmiş GünümüzZaman
Bitkiler
Mantarlar
Hayvanlar
Tüm
organizmaların
ortak atası
Endosimiyotik
bakteriler,
ökaryotların
mitokondrileri
haline geldi
1.3 Biyologlar nasıl araştırma yapar?
Biyologlar yaşamı anlamamızı sağlamak
için pek çok farklı yöntem kullanır.
Fakat tüm araştırmalar iki temele dayanır:
Gözlem
Deney
Figure 1.12 Ton balığı izleme cihazı
• İki yaşamlı hayvanlar (kurbağa,
semender), çok uzun zamandır
varlıklarını sürdürüyor.
▪ Dinozorların gelişini ve gidişini
gördüler
• Günümüzde 3’te birinden fazlası
yok olma tehlikesiyle karşı karşıya.
Neden?
• Biyologlar bu soruyu gözlem ve deneyler yaparak
cevaplamaya çalışıyor
• Bir etken tarım ilaçları olabilir
• Kullanıldığı dozlarda kurbağaları öldürmediği gösterilmiş
• Fakat Kaliforniya Üniversitesinde bir biyolog olan Tyrone
Hayes daha derinlemesine incelemeler yapmış
1.3 Örnek
• Atrazin: tüm dünyada yaygın
kullanılan bir tarım ilacı
• Genelde baharda uygulanır –
kurbağaların üreme zamanı
• Tarlalardan tatlı sulara karışır
• Normalde kullanılan dozun çok altında (0.1 ppb)
deneylerde kurbağaların gelişimini etkiledi: Erkek
kurbağaları dişileştirdi
• Dişi cinsel organları ve yumurtalar oluştu
• İçme suyunda 3 ppb’ye kadar normal karşılanıyordu.
• İsviçre’de kullanımı yasak olmasına rağmen yağmur
suyunda 1 ppb tespit edildi
1.3 Örnek
• Bu deneyler laboratuvarda yapılmıştı, bunu gerçek hayatla
bağdaştırmak gerekiyordu
• Bir tarım bölgesinden örnekler topladılar
▪ Tüm erkek kurbağaların üreme organlarında problem saptandı
• Sadece kurbağalar değil tüm canlılar etkilenir
• Avrupa birliğinde 2003’te, Türkiye’de 2009’da yasaklandı.
• Bilimsel süreç:
▪ Gözlem
▪ Tahmin (Hipotez)
▪ Kontrollü deney
▪ Sonuç
▪ Deneyin gerçek hayatta test edilmesi
▪ Doğrulanması
1.3 Örnek
1.3 Biyologlar nasıl araştırma yapar?
Tümevarım mantığı kullanılarak kesin olmayan
cevaplar veya açıklamalar ortaya atılır – hipotez.
Tümdengelim mantığı kullanılarak tahminler
yapılır.
Bu tahminleri test etmek için deneyler tasarlanır.
Karşılaştırmalı deneyler örnekler veya gruplar
arasındaki farklara bakar.
Kontrollü deneyler gruplar arasındaki farka yol
açtığı düşünülen değişkeni değiştirerek test eder.
Figure 1.13 Karşılaştırmalı deneyler iki grup arasındaki fark veya benzerliklere bakar
DENEY
Hipotez: Çevrede bir etken Pasifik ağaç kurbağalarında uzuv
anormalliklerine yol açıyor
Yöntem
1. Anormal ağaç kurbağalarının görüldüğü bir
alanda küçük göletlerin olduğu bir test alanı
belirleyin
2. Göletlerden su örnekleri toplayın ve analiz
edin.
3. Göletlerdeki organizmaları sayın
4. Kurbağa anormallikleri ile su özellikleri
arasındaki ilişkileri araştırın
Deforme
bacak
Figure 1.13 Karşılaştırmalı deneyler iki grup arasındaki fark veya benzerliklere bakar
DENEY
SONUÇLAR
Pasifik ağaç kurbağaları 35 göletin 13’ünde bulunmuştur. Uzuv anomalisine sahip
kurbağalar bu 13 göletin 4’ünde görülmüştür. Su ve sayım analizleri su kirliliği
açısından bir fark göstermemiştir. Fakat uzuv anomalisi görülen 4 gölette yassı
solucan paraziti içeren salyangozlara rastlanmıştır.
Normal kurbağa
olan göletler
Anormal kurbağa
olan göletler
Suda ilaç
kalıntısı?
Suda ağır
metal?
Suda
endüstriyel
kimyasal?
Suda
salyangoz
?
Suda
yassı
solucan?
Kurbağalarda
yassı solucan
larvası?
Yargı: Yassı solucan parazit enfeksiyonları Pasifik ağaç kurbağalarında uzuv
anomalilerine yol açabilir
Figure 1.14 Kontrollü deneyler bir değişkeni değiştirir
DENEY
Hipotez: Pasifik ağaç kurbağası larvalarının Ribeiroia paraziti tarafından enfekte
olması gelişimsel uzuv anomalilerine yol açar
Yöntem
1. Anormal kurbağa görülmeyen bir alandan kurbağa yumurtası toplayın
2. Yumurtaların laboratuvar ortamında çatlamasını bekleyin. Oluşan larvaları
rastgele eşit sayıda gruba (kontrol ve deney grubu) bölün.
3. Kontrol grubunun normal gelişimine bırakın. Deney gruplarının birine Ribeiroia,
birine farklı bir parazit ve sonuncusuna iki parazitin karışımını verin
4. Gelişimleri takip edin. Yetişkin kurbağaları sayın ve inceleyin.
Kontrol Deney 1 Deney 2 Deney 3
DENEY
Sağ kalım
Anomali oranı
Yüzd
e
Yargı: Ribeiroia Pasifik ağaç kurbağalarında gelişimsel uzuv
anomalilerine yol açar.
Figure 1.14 Kontrollü deneyler bir değişkeni değiştirir
SONUÇLAR
1.4 Biyoloji kamu politikalarını nasıl etkiler?
Biyolojik bilgi tıp ve tarım gibi pek çok
alanda gelişmeye sebep olur.
Bu gelişmeler etik ve politik bazı soruları
beraberinde getirir. ▪ İnsan veya diğer canlıların genleriyle oynamalı mıyız?
▪ Bitki ve hayvanların genlerini seçme-üretme
yöntemiyle mi yoksa biyoteknoloji ile mi
değiştirmeliyiz?
▪ Genetiği değiştirilmiş organizmaların (GDO) üretimini
kim kontrol etmeli?
Biyolojik bilgi insanların çevre üzerine
etkilerini anlamamızı sağlar.
Hükümetler kararlar verirken biyologlara
danışmaktadır.
1.4 Biyoloji kamu politikalarını nasıl etkiler?
Örnek: Mavi yüzgeçli ton balıklarının bir bölümü batıda
Meksika Körfezi’nde ürer, diğer bölümü doğuda
Akdeniz’de.
• Aşırı avlanma batıdaki popülasyonu yok olma
durumuna getirdi.
• Doğu ve batıda üreyen popülasyonların Atlantik’in
doğu ve batısında, kendi taraflarında beslendiği
düşünülüyordu.
• 45o batı meridyeninin batısına avlanma kotası koyuldu.
• Fakat balıklar yine de azalmaya devam etti.
• Yeni izleme teknikleri sayesinde doğu ve batı
popülasyonlarının karışık bir şekilde beslendiği
anlaşıldı
1.4 Biyoloji kamu politikalarını nasıl etkiler?
Figure 1.15 Mavi yüzgeçli ton balığı haritalarda çizilen sınırları bilmez
1Yaşamın kimyası
Table 2.1Kimyasal bağlar ve etkileşimleri
Kovalent bağ
İyonik bağ
Hidrojen bağı
Hidrofobik etkileşim
Van der Waals kuvveti
Elektron çiftleri paylaşılır
Zıt yükler birbirini çeker
Kovalent bağlı bir H atomu
ile elektronegatif bir atom
arasındaki çekim
Polar olmayan maddelerin polar
bir madde (özellikle su)
varlığında etkileşimi
Polar olmayan maddelerin
elektronlarının etkileşimi
İsim Etkileşimin temeli Yapı Bağ enerjisi
Bağ enerjisi etkileşim içindeki iki atomu ayırmak için kkal/mol cinsinden gereken enerjidir.
• Kovalent bağ: Atomlar bir veya daha
fazla elektron çiftini paylaşır.
1. Molekül bağları
Kovalent bağlar çok güçlüdür
– bağı koparmak için yüksek
miktarda enerji gerekir.
Doğal yaşam koşullarındaki
sıcaklıklarda biyolojik
moleküllerin kovalent bağları
oldukça kararlıdır.
• Tek, 1 çift elektron paylaşılır
• Çift, 2 çift elektron paylaşılır
• Üçlü, 3 çift elektron paylaşılır
C C
C H
N N
1. Molekül bağları
Bir kovalent bağda elektron paylaşımı her zaman eşit değildir.
Elektronegatiflik: Bir atomun çekirdeğinin elektronlar üzerinde uyguladığı çekim kuvveti.
Table 2.3
Bazı elemntlerin elektronegatiflikleri
Figure 2.8 Suyun kovalent bağları polardır
Nonpolar
kovalent bağpolar kovalent bağ İyonik bağ
Elektronegatiflik
• Bir atom çok elektronegatifse elektronlar
tamamen geçiş yapabilir.
• Ortaya iyonlar çıkar
• İyonik bağlar: pozitif ve negatif iyonların
birbirini çekmesiyle oluşan bağlar.
• Tuzlar iyonik bağlı bileşiklerdir.
1. Molekül bağları
• Katı bir maddede iyonlar birbirine
yakındır ve çekim kuvvetleri güçlüdür.
• Suda iyonlar birbirinden uzaktır ve
çekim çok daha zayıftır.
• İyonlar polar moleküllerle etkileşime
girerler (Ör: tuzlar suda çözünür)
1. Molekül bağları
Figure 2.10 Su molekülleri iyonları çevreler
İyonlar polar moleküllerle
etkileşime girerler (Ör:
tuzlar suda çözünür)Su molekülleri
Çözünmemiş
sodyum
klorür
• Hidrojen bağlar: Bir molekülün δ– ucu ile
diğer molekülün δ+ hidrojeni arasındaki
çekim.
• Hidrojen bağları su molekülleri arasında
oluşur
▪DNA ve proteinlerin yapısı için önemlidir.
• Su ile hidrojen bağ yapabilen polar moleküller
hidrofiliktir (suyu seven).
• Birbiriyle etkileşen fakat su ile bağ yapmayan
moleküller hidrofobiktir (suyu sevmeyen).
1. Molekül bağları
Figure 2.11 Hidrojen bağları moleküller arasında veya molekül içinde olabilir
İki su molekülü Büyük bir molekülün iki ucu veya iki büyük
molekül
Hidrojen
bağ
Figure 2.12 Hidrofilik ve hidrofobik
Hidrofilik Hidrofobik
• van der Waals güçleri: birbirine
yakın non polar moleküller arasındaki
çekim.
• Tek tek etkileşimler kuvvetli değildir
fakat büyük bir molekül içerisinde
toplandığında önemlidir.
1. Molekül bağları
2. Su yaşam için neden önemlidir?
• Suyun özel bir yapısı ve özellikleri vardır:
• Polar molekül
• Hidrojen bağları yapar
• Tetrahedral şekil
Paylaşılan
elektron çiftleri
Bağ yapmayan
elektron çiftleri
2. Su yaşam için neden önemlidir?
1. Suyun özgül ısısı yüksektir—1 gram suyun sıcaklığını
1 C˚ yükseltmek için gereken ısı enerjisi.
▪ Bu yüksek özgül ısı ılıman iklim ve okyanus sıcaklılarını sağlar.
2. Suyun buharlaşma ısısı yüksektir: suyu sıvı halden
gaz hale dönüştürmek için gereken enerji.
▪ Isı enerjisi suya temas eden çevreden emilir ve bu da
serinlemeye yol açar—terleme
2. Su yaşam için neden önemlidir?
3. Kohezyon: su molekülleri birbirinden ayrılmaya
karşı direnç gösterir
▪ Bitkiler içerisinde suyun hareketini sağlar
▪ Yüzey gerilimine yol açar—yüzeydeki su molekülleri
altlarındaki su molekülleriyle hidrojen bağ yaparlar.
4. Çoğu önemli biyokimyasal tepkime sulu
ortamlarda gerçekleşir—çözücü sudur.
2. Su yaşam için neden önemlidir?
5. Suyun bir miktar iyonlaşma eğilimi vardır.
• H2O → H+ + OH–
• Aslında 2 su molekülü dahildir:
Hidroksit iyonu Hidronyum iyonubaz asit
Su molekülü
Su molekülü
2. Su yaşam için neden önemlidir?
• Bu sayede su hem zayıf bir baz ve de zayıf bir
asit gibi davranır.
• Suyun iyonlaşması tüm organizmalar için
önemlidir çünkü canlı sistemlerde su miktarı çok
fazladır ve H+ iyonları tepkimeye girmeye
eğilimlidir.
• pH biyolojik tepkimelerin hızını etkileyebilir ve
moleküllerin 3 boyutlu yapısını değiştirebilir, bu
da görevini etkiler.
• Organizmalar, doku ve hücrelerindeki pH
değişimlerini en aza indirmek için çeşitli
mekanizmalar kullanırlar