Hiç ara sıra etrafınızdaki canlılara bakıp;içlerinde nasıl bir sistemin işlediğini, her canlının aynı yapı maddelerini kullanmasına rağmen farklı sistemlerinin olduğunu, ilk canlıların varoluşundan bu yana bu gün de aynı sistemde ve aynı şekilde yaş...
Önceki bölümlerde yaşamın başlangıcı hakkında, en küçük yaşam örgütünü ve nasıl bir sistemle yaşasamsal faaliyetlerini devam ettirdiği hakkında konuştuk. Deoksriboz Nükleik Asit veya kısaca DNA'nın ise hücrenin "bilgi" kaynağı olduğu hakkında önceki bölümde kısaca tanım yaptık. Artık en basit yaşam örgütünün hücreler olduğunu ve hücrelerin DNA adlı bilgiler ile yönetildiğini biliyoruz. Peki uzun süredir "bilgi" olarak bahsettiğimiz bu yapı tam olarak nedir? Nelerden oluşmuştur?
DNA'lar "nükleotit" olarak adlandırılan alt birimlerden meydana gelirler. Nükleotitler; içerisinde farklı çeşit azotlu bazlardan, pentoz şekerden ve fosfattan oluşan yapılardır. Azotlu bazlar; Adenin, Timin, Guanin, Sitozin ve (RNA için) Urasil bazlarını içerirler. Bu bazlar kendisi ile eşleşen bir baza sahiptir ve bu düzenin dışına çıkmazlar (farklı etkenler meydana gelmediği sürece). Adenin bazı Timin bazı ile eşleşirken, Guanin bazı Sitozin bazı ile eşlenir (RNA için Sitozin bazı yerine Urasil bazı faaliyet gösterir). Nükleotitde bulunan birer azotlu baz, karşısındaki nükleotidin azotlu bazı ile zayıf hidrojen bağı kurarak eşleşir. Her bir nükleotidin sahip olduğu azotlu bazlar yine nükleotitde bulunan fosfat ve pentoz şekere bağlanırlar.
Böylelikle sırasıyla fosfat, pentoz şeker ve bir azotlu bazdan oluşan bu yapıya "nükleotit" denir. Nükleotidler kendi aralarında bağlar kurarak zincir halinde dizilir ve sayısızca bilgi haline gelirler. Bu zincirler "genleri" oluştururlar. Genler, bilgi bütünleridir ve çok fazla öneme sahiptirler. Örneğin anne ve babalarımızdan aldığımız karakteristik özellikler genler sayesinde oluşurlar. Boyumuzun uzunluğu, göz ve saç rengimiz hatta "kalıtsal" hastalıklar dahi genler vasıtasıyla bizlere aktarılır. Nükleotitler zincirler halinde eşleşerek genleri oluştururlar ve genler bütününe DNA denir. Böylece yaşam için çok çok önemli bir mekanizma oluşur. Bu mekanizma, çevremize baktığımızda dahi oldukça kolay bir şekilde fark edebileceğimiz çeşitli özellikleri ve farklılıkları oluşturan temel yapıdır.
Oops! Bu görüntü içerik kurallarımıza uymuyor. Yayımlamaya devam etmek için görüntüyü kaldırmayı ya da başka bir görüntü yüklemeyi deneyin.
Çeşitli sebepler veya bozukluklardan ötürü bölünme ihtiyacı duyan bir hücre, bölünmek için yaptığı hazırlık evresinde (interfaz) DNA'sını eşleyerek kopyalar ve böylece oluşacak her yeni 2 hücre, bölünme geçiren hücre ile birebir aynı kalıtsal özellikleri taşır. Kalıtsal özelliklerin birebir olarak aktarıldığı bölünme çeşidi "mitoz" bölünme olarak adlandırılır. Mitoz bölünmede hücre bölünme hazırlıkları yaparken "interfaz" evresinin S evresinde DNA'sını çeşitli malzemeler yardımıyla birebir aynı olacak şekilde kopyalar ve birbirinin aynısı olan 2 yeni DNA meydana getirir. Bu olaya "replikasyon" denir. Hücreler, kalıtsal özellikleri birbirinin tıpatıp aynısı olacak şekilde iki yeni hücre oluşturur ve oluşan her iki hücre de aynı şekilde çoğalabilir. Bu şekilde üreyen canlılarda genetik farklılığın normal koşulda görülmesi imkansızdır. Hücrenin DNA'sında bulunan genlerdeki nükleotitlerin azot bazları çeşitli sebeplerden dolayı mutasyona uğrayacak dahi olsa, bu bozulmuş hücre gene interfaz evresinden geçerek replikasyon yapacak ve oluşan yeni 2 bozuk DNA mitotik evrenin telofaz evresinden sonra sitokinez (hücre bölünmesi) geçirerek ayrılacak.
Böylelikle bozulmuş hücrenin bölünmesi sonucu oluşan iki yeni hücre de aynı bozuk genleri taşıyacak ve bir sonraki nesillerine kalıtsal olarak aktarmaya devam edecektir. Anlaşılacağı üzere mitoz bölünme ile üreyen bu hücreler her koşulda birbirinin aynı kalıtsal özelliklerini taşıyacak şekilde ürerler. Bunun aksine kalıtsal çeşitliliğin olduğu üremeye ise mayoz bölünme denir. Bu konuya daha detaylı bir şekilde mutlaka değineceğiz. DNA'nın yapısını ve içindeki çeşitli maddeleri kavramaya çalıştık. Peki ya adım adım öğrendiğimiz bu temel yaşam formülleri temelde canlılıklarını sürdürebilmek için nasıl enerjiyi üretirler? üretilen bu "enerji" tam olarak nedir?
Her hücre yaşamsal faaliyetlerini devam ettirebilmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Elde ettikleri bu enerjileri gerekli yaşamsal ihtiyaçlarını gidermek için düzenli şekilde işleyen organellere veya enzimlere, enerjiye ihtiyaç duyan bölgelere harcarlar. Peki bir hücre gereksinim duyduğu bu enerjiyi nasıl üretir? Uzun zamandır sadece enerji olarak tanımladığımız bu madde tam olarak nedir?
Biz insanlar solunum yaparken dışarıdan oksijen gazını alır ve karbondioksit gazı bırakırız. Bitkiler ise fotosentez dediğimiz olayda karbondioksit gazını dışarıdan alır ve oksijen gazı bırakırlar. Bu ilginç döngü aslında yaşam için oldukça önemlidir. Fotosentez, bitkiler ve diğer organizmalar tarafından ışık enerjisini organizmaların faaliyetlerine enerji sağlamak için kullanılan bir işlemdir. Bu olayda fotosentez yapan herhangi bir canlı, güneşten gelen ışğı enerji kaynağı olarak kullanır ve bu enerjiyi kimyasal enerjiye dönüştürür. Bu işlemler hücrenin acil ihtiyaçları için "Adenozin Trifosfat" veya kısaca ATP (enerji taşıyan küçük bir molekül) üretir. Fotosentez işlemi gerçekleşirken bitki veya fotosentezi yapacak hücre, karbondioksit ve suyu girdi olarak kullanırken çıktıda glikoz ve oksijen oluşur.
Oops! Bu görüntü içerik kurallarımıza uymuyor. Yayımlamaya devam etmek için görüntüyü kaldırmayı ya da başka bir görüntü yüklemeyi deneyin.
Hayvanlar solunum yaparak bitkiye fotosentez yapabilmesi için gerekli karbondioksit gazını salgılarlar. Bitkiler ise elde etmiş oldukları karbondioksit gazını su ile birlikte işleme sokarak glikozu ve oksijeni elde ederler. Glikoz, hücresel solunumun başlangıcı ve hücreler tarafından enerji kaynağı olarak kullanılan üründür. Ortaya çıkan oksijen ise hayvanların solunumu için gerekli gazdır. Bitkiler, üretilen fazla glikozları depolarlar. Bu glikoz deposuna "nişasta" denir. Hayvanlarda ise bu glikoz deposuna "glikojen" denir. Bu glikoz depoları gerektiği zaman parçalanırlar ve parçalanma sonucu enerjiler açığa çıkar. Bunun sebebi glikozların bu depo içinde kendi aralarında bağa sahip olmalarıdır. Parçalanma sonucu serbest kalan bu yapılar enerji olarak açığa çıkarlar.
