21 Nisan 2016 Perşembe

insanda solunum sistemi

İNSANDA SOLUNUM SİSTEMİ

Dışarıdan alınan hava burun-yutak-gırtlak-soluk borusu-bronşlar-bronşçuklar- akciğerlerdeki alveollere ulaşmasıdır.

1. Solunum Sisteminin Bölümleri

a. Burun : Burunun iç yapısı, havayı temizleme, nemlendirme ve ısıtmaya uygun olduğu için, hava girişinde bu organın önemi daha büyüktür.

b. Soluk Borusu (Trake) : Ağız boşluğunun son kısmında yer alan yutağa soluk borusu bağlanır. 10 – 12 cm uzunluğunda ve 2 cm çapında olan bu borunun başlangıç bölümüne gırtlak denir. Gırtlağın içindeki ses telleri epitel uzantılardan meydana gelmiş olup, gerginlikleri kaslarla ayarlandığından çeşitli tonlarda ses çıkartılmasını sağlar.

Soluk borusunun, düz olan arka yüzü yemek borusu ile komşudur ve iç yüzü hareketli siller taşıyan epitel hücreleri ile döşenmiştir. Bu hücrelerin meydana getirdiği epitel tabakası altında salgı bezleri bulunduğu gibi, hücrelerin arasında da salgı yapan goblet hücreleri bulunur.

Bu hücreler mukus denilen bir madde çıkarırlar. Mukus hareketli siller üzerinde ince bir tabaka oluşturur. İnce mukus tabakası, hem epitel yüzeyin nemli kalmasını sağlar, hem de solunumla giren havadaki toz ve diğer yabancı maddeleri tutar.

Soluk borusunun yapısında epitel tabakasından sonra kıkırdak doku tabakası bulunur. Kıkırdak doku, soluk borusunun duvarlarının birbirine yapışmasını önleyecek şekilde bir gerginlik sağlar. Yemek borusuna bakan yüzeyde kıkırdak yoktur. Soluk borusu arkada dördüncü sırt omuru hizasında iki kola ayrılır. Bu kollara bronş adı verilir.

Şekil : İnsanda Solunum Sistemi

Bronşların herbiri akciğere girdikten sonra binlerce ince borucuğa ayrılır. Bunlara bronşçuk adı verilir. Bronşçukların uçlarında hava keseleri bulunur (alveol). Alveoller çok ince, tek sıra epitel hücrelerden oluşmuş olup dışı kılcal damarlar ile donatılmıştır.

c. Akciğerlerin Yapısı ve Görevleri : Akciğerler, sağ ve sol olmak üzere iki kısımdan meydana gelir.

Sağ akciğer üç bölmeli, sol akciğer iki bölmelidir. Sol akciğerin küçük olmasının nedeni, kalbin buraya yakın oluşudur. Her iki akciğer pleura denilen iki yapraklı ince bir zar ile örtülüdür. Bu iki zarın iç ve dış yaprakları arasındaki boşluklarda az miktarda lenf sıvısı ve hava bulunur.

2. Soluk Alıp Verme Mekanizması

Soluk alıp verme mekanizması, göğüs boşluğu ve akciğerlerin genişleyip daralmasına dayanır. Aynı zamanda bu mekanizmada diyafram kası ve kaburgalar arası kaslar etkin rol oynarlar.

Soluk alırken, diyafram kası kasılır ve kaburgalar arası açılarak hacim artar, göğüs iç basıncı düşer ve içeriye hava girer. Bu esnada göğüs boşluğu genişlemiştir.

Soluk verirken; diyafram kası gevşer, kaburgalar birbirine yaklaşarak hacim azalır, göğüs iç basıncı artar ve dışarıya hava verilir. Bu esnada göğüs boşluğu daralmıştır.

Solunum hızı kandaki CO₂ miktarına göre düzenlenir. CO₂ artışı soluk alıp vermeyi hızlandırır.
Çünkü CO₂kanın pH sını düşürür ve ortam asit hale gelir. Bu da beyni uyarır.Soluk
alış-verişinin hızı ve şiddeti omurilik soğanındaki sinirler tarafından denetlenir.

3. Solunum Gazlarının Taşınması

Kanın en önemli özelliklerinden biri; CO₂ ve O₂ taşıma kapasitesinin çok yüksek olmasıdır.

a. Oksijenin Taşınması : Hayvanların kanında O₂ taşıyıcı solunum pigmentleri bulunur. Pigmentleri şu şekilde sıralayabiliriz: Hemoglobin, Hemosiyanin, Klorokruorin, Hemoeritrin

Oksijen kanda oksihemoglobin halinde taşınır. Çok az bir kısmı kan plazmasında çözünmüş olarak taşınır. (% 2 kadar). Akciğerlerde kana geçen O₂, alyuvarlardaki hemoglobinle birleşip oksihemoglobini oluşturur.

Hb + 02 => Hb02

Doku kılcallarında hemoglobinden ayrılıp doku sıvısına, oradan da difüzyonla hücrelere geçer.

b. Karbondioksitin Taşınması: Hücrelerde oluşan CO₂, doku sıvısına geçip difüzyonla kılcal damarlara geçer. Normal olarak CO₂, kanda çok az erir ve az bir kısmı kan plazması ile taşınır. Büyük bir kısmı ise alyuvarlara girer. Alyuvarlarda karbonik anhidraz enziminin katalizlemesi sonucu CO₂, su ile birleşerek karbonik asiti oluşturur.

Karbonik asit (H₂CO₃), iyonlaşarak H⁺ ve HCO₃^– (bikarbonat) iyonu meydana getirir. H⁺ iyonu alyuvarlarda hemoglobinle, birleşerek HCO₃ iyonları ise plazmada taşınarak akciğer kılcallarına getirilir.

Akciğer kılcallarında HCO₃^– iyonları tekrar alyuvarlara girerek H⁺ iyonları ile birleşir ve H₂CO₃ (karbonik asit) oluşturur.

Yine karbonik anhidraz enziminin etkisiyle, karbonik asit, H₂O ve CO₂ e ayrışır. Böylece serbest kalan CO₂difüzyonla önce plazmaya, oradan da akciğer alveollerine geçer ve soluk verme ile dışarı atılır.

CO₂ nin çok az bir kısmının hemoglobin ile de taşınabildiği belirtilmektedir. İnsanın soluduğu havada fazla oranda karbon monoksit (CO) bulunursa zehirlenme meydana gelir.

Çünkü, CO hemoglobin ile sıkı bağ yapar ve kolayca kopmaz. Bunun sonucunda oksijen hemoglobinle bağlanamaz ve dokular O₂ siz kalır.
KAYNAK:http://www.biyolojigunlugu.com/lys-insanlarda-solunum-sistemi

atom modelleri

Maddeleri oluşturan temel parçacıkların ne olduğu, yani bir maddenin en küçük yapıtaşının ne olduğu önceden beri 02Democritus gibi insanlar tarafından araştırılmış ve bu konuda bir çok fikirler ortaya atılmıştır. Bilim adamlarının öne sürdüğü fikirlerin bilim ve teknoloji ilerledikçe bir çok açıdan hatalı ya da eksik bilgiler içerdiği ortaya çıkmıştır.

Maddenin küçük bölünemez parçacıklardan oluştuğu düşüncesini ilk olarak Yunanlı filozof Democritus ortaya atmış ve bu parçacıklara eski Yunanca “bölünemez” karşılığı olan “atomos” adını vermiştir.

Kronolojik sırası ile maddeyi oluşturan temel parçacık olan atomun yapısı ile ilgili olarak sunulan modelleri, bunların doğru ve yanlış yönlerini inceleyelim.

ATOM MODELLERİ

Dalton Atom Modeli

John Dalton 19. yüzyılın başında atom ile ilgili ilk bilimsel yaklaşımı öne sürmüştür. Dalton’a göre atomlar içi dolu kürelerden oluşmaktadır.

Dalton atom modeli özellikleri:

Elementler çok küçük bölünemez küre şeklindeki parçalardan (atomlardan) oluşmuşlardır.
Bir elementin tüm atomları büyüklük, kütle ve diğer özellikler yönünden birbirinin aynıdır.
Fiziksel ve kimyasal değişimlerde atomlar parçalanamaz ve yeniden oluşturulamazlar.
Atomlar belli sabit oranlarda birleşerek bileşik moleküllerini oluşturur.
Bir bileşiğin moleküllerinin hepsi aynıdır.

Dalton atom modelinin açıklayamadığı özellikleri:

Atomun boşluklu yapısını,
Atomun parçalanmasını,
Atomun yapısındaki elektriksel yapıyı ve taneciklerin elektriksel yüklerini,
İzotop atom kavramını açıklayamamıştır.

Thomson Atom Modeli

Joseph John Thomson 1897 yılında atomun daha küçük parçalardan oluştuğunu öne sürmüştür. Thomson atomun yapısını üzümlü keke benzeterek modelini açıklamıştır. Bu modele göre kek; pozitif yüklere, üzümler ise negatif yüklere benzetilmiştir.

J. J. Thomson aynı zamanda elektronlar için yük/kütle (e/m) oranını ölçmüştür. Böylelikle atomların daha küçük parçacıklar içerdiğini ispatlamış oldu.

Thomson atom modelinin özellikleri:

Atomlar yaklaşık 10-8 cm olan kürelerdir.
Atom elektrik yükü bakımından nötr olduğu için, atomda (+) yükü karşılayacak kadar (-) yüklü tanecik, küre içine dağılmıştır.
Elektronların kütlesi çok küçüktür ihmal edilebilir. Atomun kütlesini büyük oranda protonlar oluşturur.
Thomson atom modeli üzümlü keke benzer.

Thomson atom modelinin açıklayamadığı özellikleri:

Atomun yapısındaki pozitif ve negatif yüklerin konumunu doğru tespit edememiştir.
Atomun yapısındaki yüksüz nötronun varlığını belirleyememiştir.

Rutherford Atom Modeli

Ernest Rutherford 1911 yılında ortaya koyduğu atom modelini güneş sistemine benzetmiştir. Güneş içi proton dolu bir çekirdeğe, etrafında dönen gezegenlerde elektronlara benzetmiştir.

Rutherford alfa taneciklerinin ince levhada saçılmalarını inceledi. Deney sonucunda:

Deneyinde radyoaktif kaynaktan çıkan alfa ışınlarını çok ince levha üzerine gönderdi.
Alfa ışınlarının çok büyük bir kısmının altın levhadan direk geçtiği ve kaynağın tam karşısında parıldamalar meydana getirdiğini gözlemledi.
Ancak bunun yanında çok az bir kısmın 90 dereceden büyük bir açıyla saptığını da belirledi.
Bu sapmanın sebeplerini düşündüğünde bunun ancak pozitif yüklerin küçük bir merkezde toplanmış olması ve alfa ışınlarının bu merkezle etkileşmesinden dolayı saptığını ileri sürdü.

Rutherford atom modeli özellikleri:

Atomun (+) yükünün tümü atomun merkezinde, çok küçük hacimsel bir bölgede toplanmıştır. Bu kısma atomun çekirdeği denir.
Çekirdek etrafında dairesel yörüngelerde dolanmakta olan (-) yüklü elektronlar vardır.
Elektronların bulunduğu hacim, çekirdeğin hacminden çok büyüktür.
Çekirdekteki (+) yük miktarı, bir elementin tüm atomlarında aynı, farklı elementin atomlarında farklıdır.
Bir atomda çekirdekteki yük sayısı, elektron sayısına eşittir.

Rutherford atom modelinin açıklayamadığı özellikler:

Elektronların çekirdek etrafındaki dağılımını açıklayamamıştır.
Çekirdeğin kütlesini protonların kütlesine eşit kabul etmiştir. Çekirdekte yüksüz taneciklerin olabileceğini ifade etmiş fakat nötronun varlığını açıklayamamıştır.
Atomların yaydığı spektrumlar Rutherford atom modeliyle açıklanamamıştır. Bu nedenle yeni atom teorileri ortaya atılmıştır.

Rutherford atom çekirdeğinde protonlardan başka yüksüz fakat kütleli parçacıklar olduğunu ileri sürmüş ancak buna yorum getirememiştir. Atomun çekirdeğindeki bu tanecik 1932 yılında James Chadwick tarafından bulunmuştur. Bu parçacığa nötron adı verilmiştir.

Bohr Atom Modeli

Bohr hidrojen atomlarının yaydığı ışınları inceleyerek yeni bir atom modeli önermiştir. Bohr atomların farklı dalga boylarında ışımalar yapmasını, elektronların enerji seviyeleri arasındaki geçişlerinden kaynaklandığını düşündü.

Bohr atom modeli özellikleri:

Atomdaki elektronlar çekirdek etrafında belirli uzaklıkta (yörünge) bulunur.
Her yörüngenin enerjisi farklıdır.
Yüksek enerji düzeyinde buluna bir elektron düşük enerji düzeyine inerse aradaki enerji farkına eşit enerjide ışın yayılır.
Elektronlar en küçük enerji düzeyinde (temel düzey) bulunmak ister. Madde ısıtıldığında elektronlar daha yüksek enerji düzeyine geçer. Bu durumdaki atomlar uyarılmış haldedir.
Çekirdeğin etrafında çekirdekten uzaklaştıkça enerjisi artan 7 enerji düzeyi vardır. En düşük enerji düzeyi 1 olmak üzere enerji düzeyleri tam sayı ile numaralanır. Yörüngeler K, L, M, N, O, P, Q harfleri ile veya 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7gibi rakamlar ile gösterilebilir.

Bohr atom modelinin açıklayamadığı özellikler:

Hidrojen ve hidrojen gibi tek elektronlu iyonların spektrumlarını açıklayabilmişken, çok elektronlu atomların spektrumlarını açıklayamamıştır.
Manyetik alanın emüsyon spektrumuna etkisini açıklayamamıştır.
Elektronun ikili (dalga-parçacık) karakterini hesaba katmamıştır.

Modern Atom Teorisi

Önceki atom modellerinin eksiklikleri göz önüne alınıp, bilim adamlarının yaptığı deney ve gözlemlere dayanarak modern atom teorisi geliştirilmiştir. Bu teori günümüzde de geçerliliğini korumaktadır.

1924 yılında W. Pauli elektronların değişik enerji seviyelerine (katman) dağılışları ve enerji seviyeleri arasındaki elektron geçişleri hakkında Pauli ilkesini ortaya koydu.

E. Schrödinger kendi adıyla anılan denkleminde elektronların bulunma ihtimallinin yüksek olduğu uzay bölgelerini tespit etmiştir. Bu bölgelere orbital denir.

Modern atom teorisinin özellikleri:

Bir elektronun yeri ve hızı aynı anda belirlenemediğinden, elektronun çekirdek etrafında bulunma olasılığından bahsedilir.
Elektronlar (+) yüklü atom çekirdeği etrafında belirli enerji düzeylerinde (katman), orbital (elektron bulutu) adı verilen hacimsel bölgelerde hareket ederler.
Elektronlar dalga özelliği gösterir.
Orbitaller elektronların çekirdek etrafında bulunma olasılığının en fazla olduğu bölgelerdir.
Herhangi bir temel enerji seviyesinde n2 kadar orbital bulunur.
Her temel enerji seviyesinde orbital sayısının 2 katı kadar elektron bulunabilir. Buna göre bir temel enerji seviyesindeki en fazla elektron sayısı 2n2

Atom çekirdeği etrafındaki her temel enerji düzeyi (katman), belirli sayıda orbital denilen alt enerji düzeylerinden (alt katman) oluşmuştur.

KAYNAK:http://www.hurbilgi.com/index.php/2015/08/02/atom-modelleri-ozellikleri-eksiklikleri/

sürtünme kuvveti

Sürtünme Kuvveti Nedir?

Sürtünme, birbirine görevli olarak hareket eden iki nesnenin arasında oluşan ve harekete karşı koyan kuvvete verilen isimdir. Daha genel bir kavram olarak, sürtüşme bilimi olarak tanımlanan tribolojinin bir alanıdır. Bizim yaşadığımız basamakta her cisim arasında mekanik kontak bulunan veya uzaktan interaksiyon halinde olan bir fiziki olgudur.

b Fs=uN

U: Sürtünme katsayısı

N: Tepki kuvveti

Sürtünme, kuvvet ile aynı doğrultuda ve zıt yönlerdedir. Eğer cisim duruyorsa, sürtünme ve kuvvet eşit veya kuvvet sürtünmeden daha azdır. Eğer bir cismin üzerine tepki kuvveti ve yer çekimi kuvveti dışında kuvvet uygulanmıyorsa sürtünme yoktur.

Sürtünme Katsayısı

Sürtünme katsayısı boyutsuz ve skaler bir değerdir. İki cisim arasındaki sürtünme kuvvetinin iki cisin birbirine bastıran kuvvete oranı olarak da belirtilebilir. Sürtünme katsayısı kullanılan materyale göre değişir. (Buz ve çelik arasındaki düşük sürtünme ya da lastik ile asfalt arasındaki yüksek sürtünme gibi) Sürtünme katsayısı genellikle 1 ile 0 arasında olur, fakat baı durumlarda katsayı 1.7 ye kadar çıkabilir. Teflon'un sürtünme katsayısı gibi 0.04 gibi çok düşük olabilir. Eğer sürtünme katsayısı 0 ise obje yüzeye temas etmiyor demektir, yani tepki kuvveti yoktur. Yüzey yapışkan ise sürtünme katsayısı genellikle doğru ölçülemez.

Sürtünme Çeşitleri

1- Statik sürtünme (cisim hareket etmiyorsa geçerlidir).

2- Dinamik sürtünme (cisim hareket ediyorsa geçerlidir).

3- Yuvarlanan cisimlerde sürtünme.

Sürtünme Kuvvetinin Özellikleri

1- Sürtünme kuvveti sürtünen yüzeylerin cinsine bağlıdır. Cisme etkiyen sürtünme kuvveti yüzeylerin cinsine göre değişir.

2- Sürtünme kuvveti (yatay düzlemde) cismin ağırlığıyla doğru orantılı değişir.

3- Sürtünme kuvveti sürtünen yüzeylerin büyüklüğüne bağlı değildir.

4- Sürtünme kuvveti daima harekete zıt yöndedir.

5- Sürtünme kuvvetinin hareket ettirici özelliği yoktur.

Sürtünme Kuvvetinin Olumlu ve Olumsuz Yönleri

1- Yürümeyi kolaylaştırır. Hareketi zorlaştırır.

2- Sürtünme kuvveti nedeniyle yerine koyduğumuz koltuk ve masa gibi eşyalar yerinde kalır.

3- Metaller arasında oluşan sürtünme sonucu sert metal yumuşak metali aşındırır. Enerji kaybına neden olur. Arabaların motor gücünün yaklaşık %20 si sürtünme kuvvetini yenmeye harcar.

4- Sporcular ayaklarına giydikleri çıkıntılı ayakkabılar ile daha rahat yere basarlar.

5- Sürtünme kuvveti cisimleri aşındırır.

6- Araba,uçak,gemi ve trenin hızını yavaşlatır.

7- Sürtünme kuvveti olmasaydı dağ yamaçlarındaki kaya ve topraklar kolaylıkla kayardı.

8- Kalemle yazamaz veya yazdıklarımızı silemezdik.

9- Arabalar frene basılınca duramazdı.

Sürtünme Kuvvetinin Bağlı Olduğu Etkenler

1- Yüzeyin pürüzlü olması: Cismin hareket edeceği yüzeyin pürüzlü olması cismin hareketinde önemlidir. Pürüzlü yüzeylerde cisimlerin hareket etmesi için daha büyük kuvvete ihtiyaç vardır. Bütün yüzeylerde mutlaka pürüz vardır. Cisimler birbiri üzerinde hareket ederken, yüzeylerindeki girinti ve çıkıntılar birbirinin içerisine girerek cismin hareket etmesini güçleştirirler. Cilalı yüzeylerde bu girinti-çıkıntılar daha az olduğundan sürtünme kuvveti de o oranda azdır. Bu nedenle pürüzlü yüzeylerin yağlanması ile bu girintiler azaltılarak daha az sürtünme kuvveti uygulaması sağlanabilir.

2- Cismin ağırlığı: Bir cismin ağırlığı arttığında cismin ve yüzeyin girinti-çıkıntıları daha fazla birbiri içine gireceğinden sürtünme de artar. Yani cismin hareketini engelleyen kuvvetin büyüklüğü de artar. Cismin hareket etmesini engelleyen bu kuvveti yenmek için, bu kuvvetten daha büyük bir kuvveti cisme uygulamak gerekir.

Sürtünme Kuvvetinin Etkileri

Sürtünme kuvveti, cisimlerin yüzeyde tutunmasına yardım eden bir etkendir. Eğer sürtünme kuvveti var olmasaydı birçok yaşamsal faaliyet mümkün olmazdı. Yolda yürüyemez, bir yerde oturamaz, yemek yiyemez, yazı yazamaz, araç kullanamazdık. Örneklerde de görüldüğü gibi her türlü hayati olayın gerçekleşmesinde sürtünme kuvvetinin etkisi vardır. Araba örneğini biraz açacak olursak, yolda hareketine başlayan bir aracın durması sürtünme kuvvetinin etkisi ile oluşmaktadır. Bu kuvvet olmasaydı frenler tutmayacağı için araba sürekli hareket ederdi.

Buzun sürtünme kuvvetinin toprak veya asfalta göre daha düşük bir sürtünme kuvveti olduğu bilinmektedir. Kışın buzlu yollarda araçlar daha fazla kaymakta ve frenlerin etkisi daha az olmaktadır. Bu nedenle kışın meydana gelen kazalar, diğer zamanlara göre daha fazla olmaktadır. Bu nedenle kışın buzun erimesi için tuz kullanılması (suyun donma sıcaklığını düşürür) veya toprak atılması bu sürtünme kuvvetini artırmak içindir.

Sürtünme kuvvetinin hayatımızı kolaylaştıran çok büyük etkilerinin yanında günlük yaşantıda işleri zorlaştırdığı da bilinmektedir. Çünkü sürtünme kuvvetini yenerek, cisimleri harekete geçirmek için daha büyük kuvvet kullanılması gerekir. Ve büyük yükleri, sürtünme kuvveti nedeni ile kas gücümüzle hareket ettiremeyiz. Bundan dolayı çeşitli makineler kullanarak bu yükleri hareket ettiririz. Makineler çalışırken, içerisindeki parçalar birbirine sürtünürler. Sürtünen bu parçalar zamanla aşınarak kullanılmaz hale gelirler. Makinelerin yıpranmasını engellemek için sürtünme kuvvetini düşürücü önlemler almak gerekir. Yani sürtünme kuvvetinin çok büyük yararları olmakla beraber bazı zorlukları da vardır.

Sürtünme Kuvvetini Artırmak ve Azaltmanın Yolları

Sürtünme kuvvetinin, bir olayın gerçekleşmesi için yetersiz kaldığı durumlarda alınması gereken tedbirler vardır. Bunlardan bazılarını sıralayacak olursak;

1- Kışın araba lastiklerine zincir takılması.

2- Sporcuların ayakkabılarının altına dişler yapılması.

3- İş makinelerinin tekerlerinde dişlerin daha büyük yapılması.

4- Büyük kütlelerin altına tekerlek tipinde cisimlerin konulması.

5- Makinelerin yağlanması.

6- Dik yokuşlarda ulaşımı kolaylaştırmak için önlemler alınmasıdır.

Kaynak: http://surtunmekuvveti.nedir.com/#ixzz46TY4FoMd

madde döngüleri

MADDE DÖNGÜLERİ

Besin zinciri yoluyla canlılar arasında madde ve enerji aktarımı gerçekleşir ve denge halindeki ekosistemde bu işlem devamlılık gösterir. Bunun nedeni ekosistemlerde kimyasal elementler sınırlı miktarda bulunmasıdır.

Buna rağmen yaşam devam etmektedir. Çünkü ekosistemlerde maddelerin geri dönüşümü sağlanarak tekrar kullanılmalıdır. Bu süreçte canlılar ihtiyaç duydukları maddeleri doğrudan ortamdan ve beslenme yoluyla diğer canlılardan alarak metabolizmalarda kullanmakta ve daha sonra bu maddeler çeşitli yollarla ortama geri verilmektedir. Hayatsal önem taşıyan kimyasal elementlerin canlı ve cansız çevre arasındaki bu hareketime madde döngüsü denir.

Karbon Döngüsü

Karbon canlılar için çok önemlidir. Çünkü canlıların yapısını oluşturan tüm organik bileşikler karbon içermektedir ve canlılar bir kaynaktan karbon almak zorundadır. Canlı yapısındaki organik bileşiklerde bulunan karbon kaynağı inorganik karbon kaynağıdır. Canlıların başlıca karbon kaynağını karbondioksit oluşturur. Yeşil bitkiler karbondioksiti kullanarak organik madde üretirler. Fotosentez ile üretilen organik besinlerin yapısına katılan karbon tüketici hayvanların yapısına geçer. Üretici, tüketici ve ayrıştırıcı organizmaların solunumları sonucu, organik madde yapısındaki karbon elementinin bir bölümü karbondioksit halinde atmosfere döner. Bir kısmı ise bitki ve hayvan ölüleri ile toprağa geçer.

Karbon Döngüsü

Sonuç olarak karbon, inorganik depolardan canlı sistemlere geçtikten sonra tekrar inorganik depolara doğru hareket ederek gerçek bir döngü oluşturmaktadır. Bu süreç saatler, günler, yılla içerisinde tamamlanabilir. Bazen ise çok uzun yıllarda tamamlanabilir. Organizmaların ölümü ile doğaya verilen karbon bir sürede kömür, petrol veya kayaçlara dönüşebilir. Kömür ve petrolün yanması ve kayaçların fiziksel etkilerle aşınması ile karbon tekrar inorganik depolara döner. Yanma sonucu atmosfere verilen karbondioksitin yarısı atmosferde kalırken bir kısmı da okyanuslar tarafından absorblanır.

Su Döngüsü

Yeryüzünün 2/3 ü sularla kaplıdır. Yeryüzündeki su kitlesinin büyük bir kısmını okyanuslar, denizler, göller ve buzullar oluşturur. Bunun yan ısıra suyun bir kısmı atmosferde buhar olarak bulunurken, bir kısmı da yer altı kaynaklarında bulunur. Suyun bu farklı kaynaklar arasındaki dolaşımına su döngüsü denir. Su döngüsünün tamamlanmasında canlılarda rol oynar.

Su Döngüsü

Su döngüsü buharlaşma ve yoğunlaşma gibi kurallara bağlı olarak gerçekleşir. Su, ortam şartlarının etkisiyle buharlaşarak atmosfere geçer. Su atmosferde nem olarak bulunur ve yeryüzüne yağışlar halinde yeryüzüne düşer. Yeryüzüne düşen suyun bir kısmı tekrar buharlaşır, bir kısmı ise canlılar tarafından kullanılır.

Azot Döngüsü

Azot canlılar için gerekli elementlerden biridir. Canlılar için hayati önem taşıyan proteinlerin, nükleik asitlerin, hormonların ve vitaminlerin yapısına katılır.

Atmosferin yaklaşık %80 ini azot oluşturur. Bu azotun çoğu azot gazı halinde bulunur. Sadece bazı prokaryot canlılar azotu doğrudan kullanabilirler. Ekosistemlerin en önemli üreticilerinden olan bitkiler bu azotu kullanamazlar.

Atmosferdeki azot gazı iki yolla ekosisteme kazandırılabilir. Bunların birincisi atmosferik olaylardır. Yıldırım ve şimşeklerin sağladığı enerji ile havadaki azotun su buharı ile etkileşime girmesi sonucunda azot suyun hidrojen ve oksijeni ile birleşerek NH3 ve NO3 e dönüşür. Daha sonra bu bileşikler yağışla yeryüzüne iner.

Azot Döngüsü

Diğer yöntem ise azotun bağlanmasıdır. Bazı prokaryot canlıların havanın serbest azotunu kullanarak minareller haline dönüştürülmesi olayına azotun bağlanması denir. Azot bağlayabilen organizmalar toprakta veya suda serbest olarak yaşayabildikleri gibi bazı bitkilerin köklerinde simbiyotik olarak da yaşayabilirler.

Topraktaki amonyağın çoğu bazı bakteriler tarafından enerji kaynağı olarak kullanılır. Amonyağın kemosentetik bakteriler tarafından nitrata dönüştürülmesine nitrifikasyon adı verilir. Bakterilerin sağladığı nitrat, bitkiler tarafından alınarak azotlu organik besin sentezinde kullanılır. Bitkilerin oluşturduğu azotlu organik besinler ise besin zinciriyle tüketicilere aktarılır. Canlıların ölümü ve oluşturdukları atıklar ile toprağa karışan azot saprofitler aracılığı ile ayrıştırılarak tekrar amonyağa dönüştürülür. Bu olaya amonifikasyon denir.

Topraktaki azotlu minarellerin bir kısmı ise bazı bakteriler tarafından tekrar azot gazı haline dönüştürülür ve atmosfere verilir. Bu olaya da denitrifikasyon denir.

Fosfor Döngüsü

Fosfor; vücudumuzdaki önemli yapıların oluşumuna katılır. Hücre zarı, kemik, ATP, dişler bunlara örnektir.

Fosfor Döngüsü

Fosfatın ana kaynağı fosfatlı kayaçlardır. Fosfatlı kayaçların ortam şartlarına bağlı olarak aşınmasıyla birlikte fosfat toprağa karışır. Toprağa karışan fosfat bitkiler tarafından alınır ve biyolojik moleküllerin yapısında kullanılır ve fosfat besin zinciri yoluyla tüketicilere aktarılır.

Topraktaki çözünmüş fosfatın bir kısmı da akarsulara sızarak denizlere ve okyanuslara taşınır. Fosfat atmosfere geçen bir gaz türü değildir.

KAYNAK:

http://www.ders-notlari.com/2014/05/madde-donguleri-besin-zinciri-yoluyla.html

hücre bölünmeleri

HÜCRE BÖLÜNMELERİ:

Canlılarda mitoz, amitoz ve mayoz olmak üzere üç çeşit bölünme görülür.

I. MİTOZ BÖLÜNME

Mitoz bölünme tek hücreli canlılardan, çok hücreli canlılara ve insana kadar bir çok canlı grubu tarafından gerçekleştirlebilir.

Bu bölünme sonunda bölünen hücrelerden birbirinin tam benzeri olan iki yavru hücre oluşur. Bölünen hücrenin kalıtsal maddesi önce kopyalanır, sonra eşit olarak iki yavru hücreye aktarılır.

Kromozom sayısı ne olursa olsun bölünme yeteneği olan her hücre mitozla çoğalabilir.

Bir hücreli organizmalarda mitoz bölünme sonucu iki yeni birey oluşur. Böylece üreme sağlanmış olur.

Çok hücreli organizmalarda ise, döllenmiş yumurta olan zigotun mitoz bölünmeler yapmasıyla, organizmanın büyümesi ve gelişmesi sağlanır.

Hücre bölünmesi başlamadan önce, çekirdek dinlenme durumunda olmayıp hücredeki faaliyetlerine devam eder. İki bölünme arasındaki bu metabolik devreye interfaz denir.

İnterfazdan sonra, çekirdek bölünmesi (karyokinez) ve sitoplazma bölünmesi (sitokinez) olmak üzere iki kademede mitoz gerçekleşir. Hücrenin bölünme öncesi ve bölünme sırasında gerçekleştirdiği hayat döngüsü aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Bu şekilde görülen G₁ evresinde hücre sitoplazma ve yüzey olarak büyür. Organel sayıları artar. Hücrenin normal metabolizması devam eder.

S evresinde hücre artık bölünme mesajını almıştır. Bu evrede kromozomlar (DNA lar) ve sentrozomlar kendini eşler.

G₂ evresinde ise bölünme sırasında kullanılacak enzimler, proteinler ve ATP enerjisi sentezlenir.

A. KARYOKİNEZ

(ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ)

Bölünme hazırlıklarını bitirmiş olan hücre profaz, metafaz, anafaz ve telofaz evrelerini geçirerek çekirdek bölünmesini tamamlamış olur.

1. Profaz

İnterfaz sonunda eşlenmiş durumdaki kromatin iplikler bu evrede kısalıp kalınlaşarak kromozom halini alırlar. Hayvan hücrelerinde interfazda eşlenmiş olan sentrozomlar da hücrenin zıt kutuplarına çekilir. Profazın sonuna doğru çekirdek zarı, çekirdekçik ve endoplazmik retikulum erimeye başlar.

2. Metafaz

Bu evrenin başlangıcında profazda erimeye başlayan çekirdek zarı tamamen kaybolur. Eşlenmiş durumdaki kromozomlar hücrenin tam ortasında (ekvator düzleminde) yanyana dizilirler.

Kromozomlar en belirgin halini metafazda alırlar. Sentrozomlardan oluşan iğ iplikleri kromozomları sentromerlerinden (eşlenmiş kromozomların ortası) yakalarlar.

Metafazın sonuna doğru kromozomları oluşturan kardeş kromatitler birbirinden ayrılmaya başlar. Sentromer bölgelerinden iğ ipliklerine bağlı kalırlar.

3. Anafaz

Kromozomları oluşturan kardeş kromatitler tamamen birbirinden ayrılıp zıt kutuplara doğru çekilmeye başlar. Kromatitlerin ayrılması iğ ipliklerinin kısalıp helezon yapmasıyla sağlanır.

Anafazın sonunda zıt kutuplara çekilmiş olan kromatitler artık kromozom olarak adlandırılır.

4. Telofaz

Hücrenin zıt kutuplarındaki kromozomların etrafında çekirdek zarları yeniden oluşturulur.

Çekirdek içinde kalan kromozomlar incelip uzayarak kromatin iplik halini alırlar. Bu sırada profaz evresinde yıkılmış ve dağılmış olan endoplazmik retikulum yeniden oluşturulur. İğ iplikleri kaybolmaya başlar. Profaz evresinde kaybolan çekirdekçikler de tekrar ortaya çıkar.

Böylece çekirdeğin bölünmesi tamamlanmış ve bir hücrenin içinde iki çekirdek oluşmuş olur.

II. AMİTOZ BÖLÜNME

Basit yapılı tek hücreli canlılarda, çoğalma sırasında, hücre bölünürken çekirdek zarı kaybolmaz. Bu bölünme tipine gizli mitoz veya amitozdenir.

Buna benzer şeklide, tam mitoz sayılmayan başka bölünmelerde vardır. Bakterilerin zarlı çekirdekleri olmadığından bölünmeleri amitoza örnektir.

A. SİTOKİNEZ

(SİTOPLAZMA BÖLÜNMESİ)

Çekirdek bölünmesinin telofaz evresinin sonuna doğru hücrenin sitoplazması da bölünmeye başlar.

Sitokinez hayvan hücrelerinde dıştan içe doğru boğumlanma şeklinde gerçekleşir. Bitki hücrelerinde ise ölü selüloz çeper boğumlanmaya izin vermediği için, ilk önce iki çekirdek arasında ara lamel oluşturulur. Bu lamel içten dışa doğru büyüyerek hücreyi ikiye böler.

Bu bölünme sonucunda başlangıçtaki hücreyle aynı genetik yapıda, iki hücre oluşur. Hücrelerin sadece sitoplazma miktarları birbirinden farklı olabilir.

III. MAYOZ BÖLÜNME

Eşeyli üreyen canlılarda, üreme hücrelerinin oluşturulması sırasında kromozom sayısının yarıya indirilmesi gerekir. Bu olay hücrenin mayoz bölünme geçirmesiyle sağlanabilir.

Gelişmiş canlıların vücut hücrelerindeki kromozom sayısı diploittir (2n). Bu canlıların üreme hücrelerinde (yumurta ve sperm) ise monoploit (n) sayıda kromozom bulunur.

Üreme hücreleri mayoz bölünmeyle oluşturulur. Kromozom sayısının yarıya indirilmesiyle türün kromozom sayısının değişmeden kalması sağlanır. Çünkü gametler döllenerek gelişir.

Mayoz bölünmede bir hücre art arda iki bölünme geçirerek dört yeni hücre oluşturulur. Oluşan hücreler hem birbirlerinden, hem de ana hücreden farklı kalıtsal yapıda olabilir.

A. MAYOZ I BÖLÜNMESİ

Mayoz bölünmenin mitoz bölünmeden farklı olmasını sağlayan olaylar bu evrede gerçekleşir. Bölünme evreleri mitozda olduğu gibi dört safhadan meydana gelir. Şimdi bu bölünmeleri ve mitozdan farklı olarak gerçekleşen olayları inceleyelim.

1. Profaz I

Mitoz bölünmede olduğu gibi çekirdek zarı ve çekirdekçik erimeye başlar. Kısalıp kalınlaşan kromatin iplikler kromozom halini alırlar. Mitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar birbirlerine tutunarak dört kromatitli ve iki kromozomlu tetratları oluştururlar.

Kromozomlar tetrat oluşturduğu sırada kardeş olmayan kromatitler bir çok noktadan birbirlerine temas eder. Bu noktalara sinapsis denir.

Bu sinapsislerden bazılarında kardeş olmayan kromatitler arasında gen alışverişi yapılabilir.

Krosing–over denilen bu olay sadece mayoz bölünmede görülür. Bu olay sayesinde kromozomlar üzerinde bulunan baskın ve çekinik genlerin diziliş sırası değiştirilir. Bu değişim ise oluşacak hücrelerde kalıtsal çeşitliliği artırır.

Krosing-over olayı her tetratta görülmez. Ne zaman ve ne oranda meydana geleceği, hangi karakterler arasında olacağı tam olarak bilinemez. Ancak, bir kromozom üzerindeki genler arası uzaklık arttıkça, krosing-overle değiştirilme ihtimalı artar.

2. Metafaz I

Mitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar hücrenin ortasında üst üste gelecek şekilde iki sıra halinde dizilir. Bu diziliş şekli sayesinde mayoz I de kardeş kromatitler yerine homolog kromozomlar birbirinden ayrılır.

3. Anafaz I

Mitozda kardeş kromatitler birbirinden ayrılıp zıt kutuplara çekilirdi. Mayozda ise kardeş kromatitler yerine homolog kromozomlar birbirinden ayrılır. Bu olay mayoz bölünmede kalıtsal çeşitliliğin oluşmasındaetkilidir.

Mayozda krosing-over olmasa bile, homolog kromozomlar rastgele ayrıldığı için, her zaman çeşitlilik sağlanmış olur.

4. Telofaz I

Mitoz bölünmede olduğu gibi önce çekirdek bölünmesi tamamlanır çekirdek zarı oluşur. Telofazın sonuna doğru sitoplazma bölünmesi başlar. Sitokinez mitoz bölünmede olduğu gibi gerçekleşir.

Mayozun ikinci bölünmesi başlamadan önce mayoz I de olduğu gibi interfaz safhası görülmez. Yani DNA eşlenmesi gerçekleşmez. Sadece hayvan hücrelerinde bölünme başlamadan önce sentrozomlar kendini eşler.

B. MAYOZ II BÖLÜNMESİ

Mayoz II bölünmesi normal mitoz gibi gerçekleşir. Mayoz I sonunda oluşmuş haploit (n) kromozomlu hücrelerden, yine haploit olan dört hücre oluşur.

1. Profaz II

Çok kısa sürede tamamlanan bir safhadır. Eğer oluşmuşsa çekirdek zarı eriyerek kaybolur. İğ iplikleri kısalıp kalınlaşır.

2. Metafaz II

Kardeş kromatitleri taşıyan kromozomlar hücrenin ortasında tek sıra halinde dizilirler. Kromozomlar sentromerlerinden iğ ipliklerine bağlanırlar.

3. Anafaz II

Hücrenin ekvator düzleminde dizilmiş olan kromatitler iğ ipliklerinin kısalıp helezonlaşmasıyla birbirinden ayrılır. Mitozda olduğu gibi kromatit ayrılması gerçekleştirilmiş olur.

4. Telofaz II

Bu safhanın tamamlanmasıyla mayoz bölünme bitmiş olur. Profaz II evresinde kaybolan çekirdek zarı yeniden yapılır. Kromozomlar tekrar kromatin iplik haline dönüşür. Mayoz bölünmenin başlangıcında kaybolan çekirdekçikler tekrar ortaya çıkar.

Telofazın sonuna doğru sitoplazma bölünmesi başlar. Sitokinezin tamamlanmasıyla diploit (2n) kromozomlu eşey ana hücresinden haploit (n) kromozomlu dört hücre oluşmuş olur.