Tıbbi Biyoloji Ders 1

Tıbbi Biyolojiye Giriş

• Tıbbi biyoloji, canlılığın başlangıcını ve yapısını inceler.

Canlılık Kavramı

• Canlılık, metabolik faaliyetleri gerçekleştirme kabiliyetine sahiptir.
• Çevresel ve içsel uyaranlara tepki gösterir, belli bir organizasyon planı dahilinde üreme, iç dengeyi koruma, adapte olma, enerji temin etme gibi kabiliyetlere sahiptir.

Metabolizma

• Yaşamın sürdürülebilmesi için gerçekleştirilen kimyasal tepkimelerdir.
• Üç aşamalı bir zincir: anabolizma, katabolizma ve metabolizma.

Anabolizma

• Basit moleküllerin dış çevreden temin edilerek, kompleks bileşenlere dönüştürülmesinden, yapısal eleman veya enerji kaynağı olarak kullanılmasına kadar geçen süreçlerdir.
• Enerjiye gereksinim duyarlar. (Endergonik)

Katabolizma

• Metabolizmanın, yıkım reaksiyonlarını kapsayan kısmıdır.
• Kompleks molekülleri gerek yapısal kullanım, gerekse enerji üretimi için çeşitli yolaklar üzerinden parçalama, ayrıştırma, indirgeme gibi reaksiyonlardır.
• Enerji üreten veya açığa çıkaran reaksiyonlardır. (Ekzergonik)

Evrenin Oluşumu

• Evrenin büyük bir patlamayla, enerji içeren subatomik parçacıklardan, oluştuğu varsayılmaktadır.
• Saniyeler içinde hidrojen ve helyumun oluştuğu, dünyamızın ~4.5 milyar yıl önce, hayatın ise ~3-3.5 milyar yıl önce oluştuğu varsayılmaktadır.

Büyük Patlama

• İlk kez 1922 de Alexander Friedmann tarafından ortaya atılmıştır.
• 1929 da Edwin Hubble yaptığı gözlemlerin sonunda evrenin sürekli genişlediğini kanıtladı.
• George Gamow, patlamadan önceki evreyi “başlangıçta evrenin çekirdeği bugün yıldızların içinde bile bulunmayan tasarımlanamaz sıcaklıklarda kaynayan bir tip buhar halindeydi.” olarak açıklamıştır.

Doppler Kayması

• Dalga özelliğini gösteren herhangi bir fiziksel varlığın frekans ve dalga boyu'nun hareketli (yakınlaşan veya uzaklaşan) bir gözlemci tarafından farklı zaman veya konumlarda farklı algılanması olayıdır.

Yeryüzünde Canlılığın Başlangıcı

• Abiyogenez: Canlıların kendiliğinden, bazı cansız maddelerden meydana geldiği varsayımına dayanır.
• Biyogenez: Bir canlının ancak kendinden önce yaşamış başka bir canlıdan oluşacağı varsayımına dayanır.

Canlılığın Yapı Taşları

• Stanley Miller, 1953 yılında yaptığı deneyde ilkel atmosferin içerdiği maddelerden biyolojik materyallerin oluşabileceğini göstermiştir.
• Bu deneyde glisin, valin, alanin, laktik asit, siyanür, formik asit, hidrojen, formaldehid oluşabilmektedir.

Hayatın Başlangıcı ile İlgili Görüşler

• Yaratılış Görüşü
• Malpighi (1628-1694) tarafından ileri sürülen teoriye göre; gametler önceden oluşmuş bir mini embiryo taşırlar (homunculus).
• Leeuwenhock (1677) önceden oluşmuş embiryonun spermin içerisinde olduğuna inanıyordu.### Biyoloji
• Biyoloji; canlıların yapı, işlev ve davranışlarını inceleyen bir bilim dalıdır.
• Biyoloji; botanik, zooloji, mikrobiyoloji, genetik, ekoloji, biyokimya, biyofizik, vb. alt dallara ayrılmıştır.

Hücre

• Hücre; canlıların en küçük yapı birimidir.
• Hücre; tüm biyolojik olayların gerçekleştiği bir birimdir.
• Canlılar; prokaryotlar ve ökaryotlar olarak ikiye ayrılır.

Prokaryotlar

• Prokaryotlar; nükleus yapılanması olmayan ve buna bağlı hücre içinde organel yapılanması bulunmayan organizmalardır.
• Prokaryotlar; bakteriler, archaea, vb. gibi gruplara ayrılmıştır.
• Prokaryotlar; tek bir hücre ile tüm yaşamsal fonksiyonlarını sürdüren canlılardır.
• Prokaryotlar; çembersel bir DNA'ya sahiptir.
• Prokaryotlar; pek çok prokaryotta çembersel yapıda plazmidler vardır.

Ökaryotlar

• Ökaryotlar; nükleus yapılanması olan ve buna bağlı hücre içinde organel yapılanması bulunan organizmalardır.
• Ökaryotlar; hayvanlar, protistler, mantarlar, bitkiler, vb. gibi gruplara ayrılmıştır.
• Ökaryotlar; bir canlı organizmanın parçasıdırlar.
• Ökaryotlar; çekirdekleri vardır.
• Ökaryotlar; zarlı organelleri vardır.
• Ökaryotlar; mikrotübül yapılanması gibi hücre iskelet yapılanması vardır.
• Ökaryotlar; lineer - doğrusal ve daha karışık ve kompleks DNA'ya sahiptir.

Prokaryotlarda DNA Transferi

• Prokaryotlarda DNA transferi; üç farklı yöntemle gerçekleşir:
  • Bakteriyel virüs aracılı transdüksiyon
  • Plazmit aracılı konjugasyon
  • Doğal transformasyon
• Bakteriyel konjugasyon; direkt hücreden hücreye temas veya iki hücre arasında köprü benzeri bir bağlantı yoluyla bakteri hücreleri arasında genetik materyalin aktarılmasıdır.
• Transdüksiyon; bakterilerde genetik rekombinasyon sürecidir.
• Doğal bakteri dönüşümü; araya giren ortam aracılığıyla DNA'nın bir bakteriden diğerine transferini içerir.

Archaea (Arkeler) 'de DNA Transferi

• Archaea (Arkeler) 'de DNA transferi; DNA'nın bir hücreden diğerine aktarılması için kullanılan sitoplazmik köprüler ile aktarır.
• Archaea (Arkeler) 'de DNA transferi; DNA'yı hücreler arasında doğrudan temas yoluyla aktarır.

Kemotaksis

• Kemotaksis; kimyasal bir uyarana yanıt olarak bir organizmanın hareketidir.
• Somatik hücreler, bakteriler ve diğer tek hücreli veya çok hücreli organizmalar hareketlerini çevrelerindeki belirli kimyasallara göre yönlendirirler.

Önemli Notlar

• Bakteriler besinlere doğru yüzerek (örneğin, glikoz) bulur veya zehirlerden kaçarlar.
• Prokaryotlarda aktin ve tübülin homologlarının yanı sıra, kamçı yapısının (flagellum) yapı taşı olan flagellin prokaryotların en önemli hücre iskelet proteinleridir.
• Bir Kamçı (Flagellum); duyusal bir organel gibi işlev görür.