Fizyoloji - Homeostaz ve Geri Bildirim Mekanizmaları

Fizyolojiye Giriş

• Fizyoloji, organizmaların işlevlerinin bilimidir
• Fizyolojinin amacı, sistemlerin, hücrelerin ve hatta moleküllerin normal işlevlerini sürdürmek için nasıl etkileşime girdiklerini açıklamaktır.
• İnsan fizyolojisi, insan vücudunu canlı yapan özelliklerini ve mekanizmalarını açıklamaya çalışır.
• Sistemlerin işleyiş basamakları, sistemlerin analiz edilmesi ile aydınlatılır
• Fizyolojide sistemlerin fonksiyonu "NE YAPILMALIDIR?" sorusuna cevap verir
• Sistemlerin mekanizması "NASIL YAPILMALIDIR?" sorusuna cevap verir
• Fizyoloji, hayatın bir bilimidir
• Fizyoloji, biyokimya, biyofizik ve sinirbilim disiplinlerini doğuran çeşitli biyolojik bilimlerin anasıdır

Öğrenim Hedefleri

• Homeostaz kavramını açıklayabilir
• Geri bildirim mekanizmalarını tartışabilir
• Hücrenin ve fonksiyonunun tanımını yapar
• Hücre iskeletinin elemanlarını sınıflandırır
• Nekroz ve Apoptozu farkını söyleyebilir
• Hücre zarı lipitlerini ve proteinlerini açıklar
• Vücut sıvı bileşenlerinin yüzdesini tartışır
• Veziküler taşıma yollarını söyler
• Hücrede haberleşme yollarını ve aracı maddeleri açıklayabilir
• G protein ailesini ve İkincil habercileri açıklayabilir

Vücudun Yaşayan Birimleri

• Vücudun temel canlı birimi hücredir
• Her organ, hücreler arası yapılar tarafından tutulan farklı hücrelerin bir toplamıdır
• Tüm hücreler belli başlı ortak özelliklere sahiptir
• Her hücre tipi, belirli işlevleri yerine getirmek için özel olarak uyarlanmıştır

Genel Hücre Yapısı ve Bölümleri

• Tipik bir hücre, hücre zarı, sitoplazma ve içindeki organellerden ve çekirdekten oluşur
• Hücre zarı (plazma zarı), sınırları belirler, hücreleri birbirinden ve ortamdan ayırır, hücre içinde bulunan proteinleri, karbonhidratları ve yağları içerir
• Sitoplazma, hücre zarından ve çekirdekten farklı olarak çekirdek arasında yer alır
• Hücre iskeleti, su, yağ asidi, amino asitler ve bulunan organellerden oluşur
• Hücrenin temel işlevlerinin tamamına yakını hücre sitoplazmasında gerçekleşir

DNA Replikasyonu

• Hücre bölünmesinden önce gerçekleşen DNA kopyalama işlemidir
• Çift zincirli yapı, enzimler (Helikaz) ile ayrıştırılır
• DNA polimeraz ile ayrışan zincir şablon olarak kullanılır
• Nükleotidler bağlanarak yeni zincir oluşur
• Replikasyon esnasında yanlış nükleotid eklenmesi mutasyonlara neden olur

Transkripsiyon ve Translasyon

• DNA, sitoplazmadaki kimyasal reaksiyonları RNA ile kontrol eder
• DNA, RNA oluşturmak üzere bir kalıp görevi görür
• Sentez, DNA'dan RNA'nın elde edilmesi olarak tanımlanan transkripsiyon süreci ile gerçekleşir.
• RNA'nın şifresinin okunması ve protein sentezine translasyon denir.

Hücre Siklusu (Hücre Döngüsü)

• DNA'nın çoğalması, iki yeni hücre oluşturulması için gerekli bir süreçtir.
• Hücre siklusu, doku yenilenmesine aracılık eder
• Hücreler önce interfaz aşaması ile bölünmeye hazırlanır
• Hücreler, kromozomları kopyalar ve iki yeni hücreye bölünme gerçekleşir
• Sitokinez, sitoplazmanın iki farklı hücreye bölünmesidir

Hücre Farklılaşması

• Yetişkin insanlarda belirli tiplerdeki hücreler oluşturabilen kök hücreler vardır.
• Hücre farklılaşması sırasında hücreler büyüklük, şekil, organel sayısı ve yapısı ve metabolizma açısından değişiklik gösterir.
• Farklılaşmış hücre tipleri, özel işlevler yerine getirmek üzere özelleşir.

Hücrelerde Değişiklikler ve Adaptasyon

• Hücreler, fizyolojik veya patolojik değişikliklere adapte olabilir ve şekil, boyut veya işlevde değişiklik gösterebilir.
• Atrofi, hipertrofi ve hiperplazi, hücrelerin boyutu ve sayısındaki değişiklikleri tanımlar
• Metaplazi, farklılaşmış bir hücre tipinin stres koşullarında başka bir hücre tipine dönüşümüne karşılık gelir.

Kanser

• Kanser, hücre kontrol mekanizmalarındaki bozukluklar sonucu gerçekleşen, kontrolsüz hücre çoğalması ve yayılımıdır.
• Tümör baskılayıcı ve proto-onkogen genlerinde mutasyonlar, kanser gelişiminde rol oynar

Nekroz ve Apoptoz

• Nekroz, hızlı gelişen hücre ölümüdür. Hücre şişer, membran bütünlüğü bozulur, içerik ortama dağılır.
• Apoptoz, kontrollü bir hücre ölümü sürecidir. Hücre küçülür, çekirdek yoğunlaşır, parçalanır.

Hücre Zarı ve Madde Taşınımı

• Son derece dinamik ve akışkandır, kalınlığı değişkenlik gösterebilir.
• Hücre bütünlüğünü sağlar, madde alışverişinde görev alır ve hücre şeklini değiştirir
• Hücre zarı, lipitlerden (fosfolipit, glikolipit, kolesterol), proteinlerden (integral ve periferal) ve karbonhidratlardan (glikokaliks) oluşur

Vücut Sıvı Bölümleri

• Vücut sıvıların %60'ı yaşayan hücrelerde, geri kalanı hücre dışıdır
• Hücre içi sıvı (İçsıvı) hücre içindedir, hücre dışı sıvı, hücre dışıdır. Bunu da İnterstisyel sıvı (Hücreler arası sıvı) ve Plazma olarak ayrılır.
• Vücut sıvıların bileşenleri, iyon seviyelerini içerir.

Hücre Zarından Madde Taşınması

• Difüzyon, enerji gerektirmeden, yüksek yoğunluktan düşük yoğunluğa doğru madde taşınmasıdır
• Ozmoz, suyun enerji gerektirmeden yüksek sudan düşük suya doğru taşınmasıdır
• Aktif taşıma, düşük yoğunluktan yüksek yoğunluğa maddelerin enerji gerektiren taşınmasıdır
• Veziküler taşıma, taşıyıcıların enerji gerektiren madde taşınmasıdır.

Hücre Zarı Yüzey Yapıları

• Hücre zarları, girinti ve çıkıntılar, farklı yapıda olabilir.
• Hücre zarındaki girintiler ve çıkıntılar, hücreler farklı boyutlara, şekillere ve yüzey alanlarına sahip olmasına olanak tanır.

Hücre Zarı Proteinleri

• İntegral proteinler, hücre zarını tamamen veya kısmen geçerek iç-dış bağlantıları sağlar.
• Periferal proteinler, hücre zarının dış veya iç yüzeylerine yapışır ve sinyalleşmede görev alır.

Hücre Zarı Karbonhidratları

• Hücre zarının önemli bir parçası olabilir
• Glikokaliks içinde, hücre yüzeyindeki farklı kimyasal reseptörler bulunabilir.

Hücre Arasi Haberleşme ve İkinci Haberci Sistemi

• Çok hücreli organizmalarda , hücreler arası haberleşme gereklidir.
• Kimyasal haberciler, iyonlar, hormonlar ve nörotransmitterler hücreler arası mesaj iletiminde kullanılır
• Hücreler arası haberleşmede reseptörler , önemli rol oynar.

Hücresel Haberciler

• İletişim , hücresel haberciler ile gerçekleşir
• Haberciler; aminler, peptid/proteinler, steroidler ve küçük molekül habercilerdir

Hücresel Haberleşmede Reseptörler

• Kimyasal haberciler, bir reseptöre bağlanır ve 4 farklı yolla hücresel yanıtı başlatabilir;
• İyon kanalları
• G proteini
• Hücre içi enzimi
• Doğrudan transkripsiyon

Bölünme Geçiren Reseptörler

• Reseptörler, gen ekspresyonunu düzenlemek için hücre zarından çekirdeğe taşınır
• Membrana bağlı bir protein, farklı yapılarda olabilir

Çekirdek Reseptörleri

• Birinci haberciler, nükleer reseptörler aracılığıyla hücresel tepkilere yol açabilir
• Çekirdek reseptörleri, steroid hormonlar, prostaglandinler, D vitamini ve tiroit hormonları gibi haberciler için hedeftir

İkinci Haberci Sistemleri

• Birincil haberci-reseptör etkileşimleri, hücre içinde ikinci habercilerin aktivasyonuna yol açabilir
• İkinci haberciler; cAMP, cGMP, IP3 , DAG ve Ca2+ iyonu (Hücre içi ikinci haberciler) dır
• İkinci haberciler, hücre içinde farklı mekanizmalara neden olur

Bu quiz, fizyoloji alanındaki homeostaz ve geri bildirim mekanizmalarını kapsamaktadır. Negatif ve pozitif geri bildirim, homeostazın işlevleri ve organizmadaki etkileri hakkında sorular içermektedir. Bilgilerinizi test ederek bu önemli kavramları pekiştirebilirsiniz.