Biyolojiye Giriş ve Temel Kavramlar

• Biyoloji, canlı organizmaları inceleyen bilim dalıdır.

Biyolojinin Temel Özellikleri

• Organizasyon: Canlılar belirli bir organizasyon gösterirler; hücreler dokuları, dokular organları, organlar sistemleri oluşturur.
• Metabolizma: Canlılar enerji elde etmek ve kullanmak için metabolik süreçlere sahiptirler.
• Homeostasi: İç ortamın dengesini koruma yeteneğidir.
• Büyüme: Canlılar hücre bölünmesi veya hücre büyümesi yoluyla büyürler.
• Üreme: Canlılar kendi türlerini devam ettirmek için ürerler.
• Uyarılabilirlik: Canlılar dış uyaranlara tepki verebilirler.
• Adaptasyon: Canlılar çevrelerine uyum sağlayabilirler.

Hücre

• Canlıların temel yapısal ve fonksiyonel birimidir.
• Prokaryotik Hücre: Basit yapılı hücrelerdir, zarla çevrili çekirdekleri yoktur (bakteriler ve arkeler).
• Ökaryotik Hücre: Daha karmaşık yapılı hücrelerdir, zarla çevrili çekirdekleri ve organelleri vardır (protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar).

Hücrenin Yapısı (Ökaryotik)

• Çekirdek: DNA içerir ve hücrenin yönetim merkezidir.
• Ribozom: Protein sentezinin gerçekleştiği yerdir.
• Endoplazmik Retikulum (ER): Protein ve lipid sentezi, taşınması ve işlenmesinde rol oynar.
  • Granüllü ER: Ribozom içerir ve protein sentezi yapar.
  • Düz ER: Ribozom içermez ve lipid sentezi, detoksifikasyon gibi işlevleri vardır.
• Golgi Cisimciği: Proteinlerin işlenmesi, paketlenmesi ve hücre dışına gönderilmesinde rol oynar.
• Lizozom: Hücre içi sindirimde görevlidir.
• Mitokondri: Hücrenin enerji santralidir, ATP üretir.
• Kloroplast (Bitki Hücrelerinde): Fotosentez yoluyla enerji üretir.
• Hücre Zarı: Hücreyi çevreler ve madde alışverişini kontrol eder.
• Hücre Duvarı (Bitki ve Bakteri Hücrelerinde): Hücreye destek ve koruma sağlar.
• Sentrozom (Hayvan Hücrelerinde): Hücre bölünmesinde rol oynar.
• Koful: Depolama, sindirim ve atıkların uzaklaştırılmasında görevlidir.

Genetik

• Gen: DNA üzerinde belirli bir proteini kodlayan bölümdür.
• Kromozom: DNA'nın paketlenmiş halidir.
• DNA: Genetik bilgiyi taşıyan moleküldür.
• RNA: Protein sentezinde rol oynayan moleküldür.
• Genom: Bir organizmanın tüm genetik materyalidir.
• Genetik Kod: DNA üzerindeki baz dizisinin proteinlerdeki amino asit dizisine dönüştürülmesini sağlayan kurallardır.
• Mutasyon: DNA dizisindeki değişikliklerdir.

Genetik Süreçler

• DNA Replikasyonu: DNA'nın kopyalanmasıdır.
• Transkripsiyon: DNA'dan RNA sentezlenmesidir.
• Translasyon: RNA'daki bilginin protein sentezinde kullanılmasıdır.

Mendelian Genetiği

• Gregor Mendel'in bezelyeler üzerinde yaptığı çalışmalarla ortaya çıkmıştır.
• Baskın (dominant) ve çekinik (resesif) aleller kavramı.
• Genotip: Bir organizmanın genetik yapısı.
• Fenotip: Bir organizmanın gözlemlenebilir özellikleri.
• Mendel'in İlkeleri:
  • Ayrılma İlkesi: Her karakter için iki alel bulunur ve bunlar gamet oluşumu sırasında ayrılır.
  • Bağımsız Dağılma İlkesi: Farklı karakterler için aleller birbirinden bağımsız olarak dağılır.

Evrim

• Canlıların zaman içinde geçirdiği değişimlerdir.
• Doğal Seçilim: Çevreye daha iyi uyum sağlayan bireylerin daha fazla üreme ve hayatta kalma olasılığıdır.
• Adaptasyon: Canlıların çevrelerine uyum sağlamalarını sağlayan özelliklerdir.
• Varyasyon: Bir popülasyondaki bireyler arasındaki farklılıklardır.
• Türleşme: Yeni türlerin oluşmasıdır.
• Kanıtlar: Fosil kayıtları, karşılaştırmalı anatomi, embriyoloji, biyocoğrafya ve moleküler biyoloji.

Ekoloji

• Canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır.
• Ekosistem: Belirli bir alanda yaşayan canlılar ve onların fiziksel çevrelerinin oluşturduğu bütündür.
• Biyotik Faktörler: Canlı faktörler (bitkiler, hayvanlar, mikroorganizmalar).
• Abiyotik Faktörler: Cansız faktörler (su, sıcaklık, ışık, toprak).
• Besin Zinciri: Canlılar arasındaki beslenme ilişkilerini gösteren doğrusal bir dizidir.
• Besin Ağı: Bir ekosistemdeki tüm besin zincirlerinin birleşimidir.
• Enerji Piramidi: Bir ekosistemdeki enerji akışını gösterir.
• Popülasyon: Belirli bir alanda yaşayan aynı türden bireylerin oluşturduğu topluluktur.
• Komünite: Belirli bir alanda yaşayan farklı türlerden popülasyonların oluşturduğu topluluktur.
• Biyom: Benzer iklim koşullarına sahip geniş coğrafi bölgelerde görülen bitki ve hayvan topluluklarıdır.
• Biyosfer: Yaşamın olduğu dünyanın tüm bölgelerini kapsar.

Canlıların Sınıflandırılması

• Taksonomi: Canlıları sınıflandırma bilimidir.
• Linnaeus'un Sınıflandırma Sistemi:
  • Alem (Kingdom)
  • Şube (Phylum)
  • Sınıf (Class)
  • Takım (Order)
  • Aile (Family)
  • Cins (Genus)
  • Tür (Species)
• İkili Adlandırma: Her türün iki isimle adlandırılması (cins adı ve tür adı).

Canlı Alemleri

• Bakteriler (Bacteria): Prokaryotik, tek hücreli.
• Arkeler (Archaea): Prokaryotik, tek hücreli, ekstrem koşullara adapte olmuş.
• Protistler (Protista): Ökaryotik, tek veya çok hücreli.
• Mantarlar (Fungi): Ökaryotik, çok hücreli, heterotrof (besinlerini dışarıdan alan).
• Bitkiler (Plantae): Ökaryotik, çok hücreli, ototrof (fotosentez yapan).
• Hayvanlar (Animalia): Ökaryotik, çok hücreli, heterotrof.

İnsan Biyolojisi

• Doku Çeşitleri:
  • Epitel Doku: Örtü, salgı ve emilim görevlerini yapar.
  • Bağ Dokusu: Destek, koruma ve taşıma görevlerini yapar.
  • Kas Dokusu: Hareket sağlar.
  • Sinir Dokusu: Uyarıları alır ve iletir.
• Organ Sistemleri:
  • Sindirim Sistemi: Besinleri parçalar ve emer.
  • Solunum Sistemi: Oksijen alır ve karbondioksit verir.
  • Dolaşım Sistemi: Kan yoluyla madde taşır.
  • Boşaltım Sistemi: Atık maddeleri uzaklaştırır.
  • Sinir Sistemi: Vücudu kontrol eder ve koordine eder.
  • Endokrin Sistem: Hormonlar aracılığıyla vücut fonksiyonlarını düzenler.
  • İskelet Sistemi: Vücuda destek sağlar ve korur.
  • Kas Sistemi: Hareketi sağlar.
  • Üreme Sistemi: Üremeyi sağlar.
  • Bağışıklık Sistemi: Vücudu hastalıklara karşı korur.

Fotosentez

• Bitkilerin ışık enerjisini kullanarak karbondioksit ve suyu glikoza dönüştürmesidir.
• Kloroplastlarda gerçekleşir.
• Reaksiyon: 6CO2 + 6H2O + Işık Enerjisi → C6H12O6 + 6O2
• Işık Bağımlı Reaksiyonlar: Işık enerjisi kullanılarak ATP ve NADPH üretilir.
• Işıktan Bağımsız Reaksiyonlar (Calvin Döngüsü): ATP ve NADPH kullanılarak karbondioksitten glikoz sentezlenir.

Hücresel Solunum

• Glikozun parçalanarak enerji (ATP) üretilmesidir.
• Mitokondride gerçekleşir.
• Reaksiyon: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP
• Glikoliz: Glikozun pirüvata parçalanması (sitoplazmada).
• Krebs Döngüsü: Pirüvatın parçalanarak enerji taşıyıcı moleküllerin (NADH, FADH2) üretilmesi (mitokondri matriksinde).
• Elektron Taşıma Zinciri: NADH ve FADH2'den gelen elektronlarla ATP üretilmesi (mitokondri iç zarında).

Biyoteknoloji

• Canlı organizmaları veya biyolojik sistemleri kullanarak ürünler veya süreçler geliştirmesidir.
• Genetik Mühendislik: Genlerin manipüle edilerek organizmaların özelliklerinin değiştirilmesidir.
• Klonlama: Bir canlının genetik olarak özdeş kopyasının oluşturulmasıdır.
• Biyoyakıt: Biyolojik kaynaklardan elde edilen yakıtlardır.
• Biyogaz: Organik atıkların anaerobik fermantasyonu ile elde edilen gazdır.

Hastalıklar

• Enfeksiyon Hastalıkları: Mikroorganizmalar (bakteri, virüs, mantar, parazit) tarafından caused.
• Genetik Hastalıklar: Genlerdeki mutasyonlar sonucu ortaya çıkan hastalıklardır.
• Yaşam Tarzı Hastalıkları: Yanlış beslenme, hareketsizlik, sigara ve alkol kullanımı gibi faktörlerden kaynaklanan hastalıklardır (kalp hastalıkları, diyabet, obezite).
• Bağışıklık Sistemi Hastalıkları: Bağışıklık sisteminin yanlış çalışması sonucu ortaya çıkan hastalıklardır (alerjiler, otoimmün hastalıklar).
• Kanser: Hücrelerin kontrolsüz büyümesi ve yayılmasıdır.