Fizyoloji Temel Bilgiler

Fizyolojiye Giriş

• Fizyoloji, organizmaların işlevlerinin bilimidir.
• Fizyolojinin amacı, sistemlerin, hücrelerin ve hatta moleküllerin normal işlevini sürdürmek için nasıl etkileşime girdiğini açıklamaktır.
• İnsan fizyolojisi, insan vücudunu canlı yapan belirli özelliklerini ve mekanizmalarını açıklamaya çalışır.
• Fizyoloji, sistemlerin analiz edilerek işleyiş basamaklarını aydınlatmadır.
• Fizyolojide, sistemlerin fonksiyonu "NE YAPILMALIDIR?" sorusuna, sistemlerin mekanizması "NASIL YAPILMALIDIR?" sorusuna yanıt verir.
• Fizyoloji; biyokimya, biyofizik ve sinirbilim disiplinlerini doğuran çeşitli biyolojik bilimlerin anasıdır.
• Vücudun temel canlı birimi hücredir.
• Her organ, hücreler arası destekleyici yapılar tarafından bir arada tutulan birçok farklı hücrenin bir toplamıdır.
• Tüm hücreler belli başlı ortak özelliklere sahiptir.
• Her hücre tipi, bir veya birkaç belirli işlevi yerine getirmek için özel olarak uyarlanmıştır.

Öğrenim Hedefleri

• Homeostazis kavramını açıklayabilir.
• Geri bildirim mekanizmalarını tartışabilir.
• Hücre ve fonksiyonunu tanımlayabilir.
• Hücre iskeletini oluşturan elemanları sınıflandırabilir.
• Nekroz ve Apoptozu farkını söyleyebilir.
• Hücre zarı lipitlerini, proteinlerini açıklayabilir.
• Vücut sıvı bileşenlerinin yüzdesini tartışabilir.
• Veziküler taşıma yollarını söyleyebilir.
• Hücrede haberleşme yollarını ve aracı maddeleri açıklayabilir.
• G protein ailesini ve ikincil habercileri açıklayabilir.

Homeostaz

• Fizyolojinin ayırt edici özelliği, vücudun hücrelerinin ve organ sistemlerinin işlevlerinin korunması için dış ve iç rahatsızlıklar karşısında normal bir iç ortamın korunması olan homeostaz kavramıdır.
• Homeostaz, vücut organlarının geniş bir yelpazede etkin bir şekilde çalışmasını sağlar.
• Vücut 36.5 °C’de sıcaklığını ve kan Ph’ı 7.4’ü korumaya çalışır.

Geri Bildirim Mekanizmaları

• Negatif ve pozitif olmak üzere iki tip geri bildirim mekanizması vardır.
• Negatif geri bildirim, herhangi bir kontrol sisteminde değişikliklerin tersine çevrilmesini ve ayarlanan seviyeye geri döndürülmesini sağlar.
• Pozitif geri bildirim mekanizmaları, seviyelere normal aralıkların dışına iter.

Hücre Yapısı ve Bileşenleri

• Genel hücre yapısına ve bileşenlerine ilişkin bir açıklama ve görseller mevcuttur.
  • Çekirdek
  • Hücre zarı
  • Sitoplazma
  • Organeller (Mitokondri, Ribozomlar, Endoplazmik Retikulum, Golgi Aygıtı, Lizozomlar, Peroksizomlar, Veziküller)
  • Hücre iskeleti

Hücre İskeleti

• Hücre iskeleti 3 ana proteinden oluşur.
• Aktin filamentleri
• Ara filamentler
• Mikrotübüller
• Sentrozomlar

Çekirdek

• Genetik materyali bulundurur.
• Çift katlı zarlı bir organeldir.
• Hücrenin merkezinde bulunur. (genellikle)
• DNA ve RNA içerir.

Kromozomlar

• Genleri içeren bir kısım DNA ve buna bağlı Histon proteinlerini içerir.
• Hücrenin bölünmesi sırasında kromatinler sarılır ve kompakt kromozomlar oluşur.

DNA Replikasyonu

• Hücre bölünmesinden önce gerçekleşen DNA kopyalanması işlemidir.

Transkripsiyon ve Translasyon

• DNA sitoplazmadaki kimyasal reaksiyonları RNA ile kontrol eder.
• DNA aynı zamanda RNA oluşturmak üzere bir kalıp görevi görür.
• RNA şifresinin okunması ve protein sentezi için kullanılması da Translasyon'tur.
• Proteinlerin sentezlendiği her iki işleme birlikte Gen Ekspresyonu denir.

Hücre Siklusu

• DNA'nın çoğaltılarak iki yeni hücre oluşturdukları bölünme sürecidir.
• Hücre siklusu doku yenilenmesine aracılık eder.
• Aşamaların genel özellikleri; İnterfaz, Profaz, Prometafaz, Metafaz, Anafaz, Telofaz, Sitokinez.

Hücre Farklılaşması

• Yetişkin insanda belirli tipte hücreleri oluşturma yeteneğine sahip kök hücreler vardır.
• Hücreler farklılaşırken büyüklükleri, şekilleri, organel sayı ve çeşitleri metabolizmasında değişir ve özelleşmiş hücre olarak tanımlanırlar.

Hücrelerde Değişiklikler ve Adaptasyon

• Farklılaşmış hücreler fizyolojik veya patolojik çevresel uyarılar yoluyla değişiklikler gösterebilir.
• Atrofi, Hipertrofi, Hiperplazi ve Metaplazi (hücre tipi değişikliği) gibi değişiklikler olabilir.

Kanser

• Hücre siklusunu kontrol eden mekanizmalardaki bozukluklar, hücrelerin kontrolsüz bir şekilde çoğalmasına ve yayılmasına sebep olabilir.

Nekroz ve Apoptoz

• Nekroz ve Apoptoz hücre ölümünün iki farklı yoludur.

Hücre Zarı ve Madde Taşınımı

• Hücre zarı, son derece dinamik, akışkan ve heterojendir.
• Kalınlığı lipit, protein ve diğer maddelerin varlığına bağlı olarak değişkenlik gösterebilir.
• Hücre bütünlüğünü, sinyalleri iletir.
• Lipidler/proteinler/karbonhidratlar gibi yapılarından oluşur.

Vücut Sıvı Bölümleri

• Vücut sıvıları, hücre içi sıvı, hücreler arası sıvı ve plazmadan oluşur.
• Hücre içi sıvı, oranı %40’tır (ortalama).
• Hücre dışı sıvı, oranı %20’tır.
  • İnterstisyel sıvı: %15, ortalama 10,5 litre
  • Plazma: %4, ortalama 3,5 litre
  • Beyin-omurilik sıvısı (BOS): miktar değişkendir

Vücut Sıvılarının Bileşenleri

• Hücre dışı sıvıda Na+ ve klorür, hücre içi sıvıda K+ konsantrasyonu yüksektir.

Hücre Zarından Madde Taşınması

• Difüzyon (enerji gerektirmez), ozmoz, aktif taşıma (enerji gerektirir) ve veziküler taşıma (enerji gerektirir) olmak üzere çeşitli taşıma mekanizmaları vardır.
  • Ozmoz, suyun yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona geçişidir.
  • Pasif taşıma, difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyon içerir.
  • Aktif taşıma, taşıyıcılara bağlanan ATP kullanımı gereklidir.

Taşıyıcı Araçlı Geçiş

• Kolaylaştırılmış difüzyon ve aktif taşımayı içerir, taşıyıcı proteinler bağlanır.
• Kolaylaştırılmış difüzyonda madde yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona taşınır.
• Aktif taşımada madde düşük konsantrasyondan yüksek konsantrasyona taşınır ancak enerjiye ihtiyaç vardır.

Primer (Birincil) Taşıma ve Sekonder (İkincil) Taşıma

• Primer taşıma, doğrudan ATP enerjisi kullanır.
• Sekonder taşıma, bir maddenin yoğunluk gradiyentini kullanır.

Veziküler Taşıma

• Endositoz (hücreye madde alınması), pinositoz, fagositoz ve reseptör aracılı endositoz içerir.
• Ekzositoz, hücrenin madde salgılamasında rol oynar.

Hücreler Arası Haberleşme ve İkinci Haberci Sistemi

• Çok hücreli organizmalarda hücreler arası iletişim için çeşitli mekanizmalar gelişmiştir.
• Komşu hücreler, iyonlar, hormonlar ve nörotransmitterler gibi kimyasal haberciler aracılığıyla iletişim kurar.
• Habercilerin hedef hücrelerdeki reseptörler ile etkileşimine göre farklı mekanizmalar etkilidir.

Birinci ve İkinci Haberci Sistemleri

• Birinci haberciler ile ikinci haberciler farklı şekillerde çalışır.
• Birinci haberci, hedef hücredeki reseptörlerle etkileşime giren kimyasal moleküldür.
• İkinci haberciler, birinci haberci reseptörlerinin aktive olmasını tetikleyen hücre içi sinyalleri güçlendirir.

Hücresel Haberciler

• Hücresel haberleşmede kullanılan ligandlar, hormonlar, nörotransmitterler, peptidler vb. maddelerdir.

Hücresel Haberleşmede Reseptörler

• Ligandlar, hedef hücredeki reseptörlere bağlanır.
  • Ligand-reseptör ilişkisi, iyon kanalı, G proteini eşlenik reseptör, katalitik reseptör, bölünme geçiren reseptör, ve çekirdek reseptörü gibi çeşitli yollar izleyerek hücresel yanıtları başlatabilir.

cGMP, NO ve CO İkinci Habercileri

• cGMP, NO ve CO, ikinci haberci olarak görev almaktadır.