*Biyoloji canlıların yapısını, çeşitliliğini, canlılık faaliyetlerini
davranışlarını, birbirleri ve çevreleri ile olan ilişkilerini inceleyen geniş kapsamlı bir bilim dalıdır
Biyolojinin Önemi:
*Canlıların yaşamlarını sağlıklı bir şekilde yürütmesi, çevre sorunlarının ortadan kalkması, üretim kalitesinin ve miktarının artması gibi oldukça önemli konular biyoloji bilimine verilen önemle mümkündür
*Günümüzde Biyoloji çalışmaları daha çok Tıp, Biyoteknoloji ve çevre alanlarında yoğunlaşmaktadır
*Biyoloji hayvancılık, tarım ve endüstri gibi alanlarda da insanlığa hizmet vermektedir
*Sonuç olarak biyoloji bilimine gerekli önem verilmezse birçok alanda sorunlar ortaya çıkar
ðSağlık Sorunları
*Hastalıklar (kalıtsal, akraba evliliği…vb)
*Dengesiz beslenme ile ilgili sorunlar
ðEkonomi Sorunları
*Biyolojik zenginliklerin değerlendirilmemesi
*Islah çalışmalarının yapılamaması
*Üretimin azalması
ðSosyal Yapı Sorunları
*Bedensel ve ruhsal bozukluklar
*Göç
ðÇevre Sorunları
*Erozyon, orman ve otlakların yok olması
*Sera etkisi
*Deniz ve göllerin kirlenmesi
*Su sıkıntısı
*Doğal kaynakların yok olması
*Nüfusun hızla artışı
*Canlı türlerinin yok olması
Sera etkisi (Küresel Isınma)
*Kömür, doğalgaz ve fuel gibi fosil yakıtlar, yüksek basunç altında oluşmuş ve CO2 içeriği bakımından çok zengin organik maddelerdir. Bu yakıtların kullanımı sonucunda açığa çıkan CO2 gazı, atmosfere karışır. Normalde karbon döngüsünün bir parçası olan bu olay, fosil yakıtların kullanımının artması ile atmosferdeki CO2 miktarının normalden yüksek seviyelere çıkmasına neden olur.
*Havanın başlıca iki bileşeni olan oksijen ve azot gazları, güneşin gözle görülebilen dalga boylu ışınlarını yansıtır ve morötesi ışımaların bir kısmını da absorblar (soğurur). *Dünya yüzeyine ulaşabilen güneş ışınları, yeryüzü tarafından soğurularak ısıya dönüştürülür. Bu ısı, yeryüzündeki atomların titreşimine ve kızılötesi ışıma yapmalarına neden olur.
*Havanın başlıca iki bileşeni olan oksijen ve azot gazları, güneşin gözle görülebilen dalga boylu ışınlarını yansıtır ve morötesi ışımaların bir kısmını da absorblar (soğurur). *Dünya yüzeyine ulaşabilen güneş ışınları, yeryüzü tarafından soğurularak ısıya dönüştürülür. Bu ısı, yeryüzündeki atomların titreşimine ve kızılötesi ışıma yapmalarına neden olur.
*Bu kızılötesi ışımalar, oksijen veya azot gazı tarafından soğurulmaz. Ancak havada bulunan CO2 ve CFC (kloroflorokarbon) gazları, kızılötesi ışımaların bir kısmını soğurarak, atmosferden dışarı çıkmalarını engeller. Bu soğurma olayı, atmosferin ısınmasına yol açar. İşte bu etkiye, “sera etkisi” adı verilir.
*Sera etkisi dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığını değiştireceği için, uzun vadede iklimlerde değişiklikler, buzulların erimesi, mevsimlerin kayması ve tarım alanlarının verimsizleşmesi gibi çok ciddi sorunlara neden olabilir.
*Sera etkisi dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığını değiştireceği için, uzun vadede iklimlerde değişiklikler, buzulların erimesi, mevsimlerin kayması ve tarım alanlarının verimsizleşmesi gibi çok ciddi sorunlara neden olabilir.
Biyoteknoloji; hücre ve doku biyolojisi kültürü, moleküler biyoloji, mikrobiyoloji, genetik, fizyoloji ve biyokimya gibi doğa bilimleri yanında mühendislik ve bilgisayar mühendisliğinden yararlanarak, rekombinant DNA teknolojisiyle bitki, hayvan ve mikro organizmaları geliştirmek, doğal olarak var olmayan veya ihtiyacımız kadar üretilemeyen yeni ve az bulunan maddeleri (ürünleri) elde etmek için kullanılan teknolojilerin tümüdür.
*Rekombinant DNA ya da Rekombinant DNA teknolojisi, çoğunlukla farklı biyolojik türlerden elde edilen DNA moleküllerinin, genetik mühendislikle kesilmesi ve elde edilen farklı biyolojik kaynaklı DNA parçalarının birleştirilmesi işlemine ve bu işlem sonucu üretilmiş olan yeni DNA molekülüne verilen isimdir.
*Gen aktarımı, bir canlının hücrelerine, başka bir canlının DNA'sının belli bölümlerinin yerleştirilmesi işlemine denir.
Gen aktarımı sayesinde;
ðTransgenik bitkilerde
*Zararlılara karşı dayanıklı (mısır, pamuk…)
*Virüslere karşı dayanıklı (patates, salatalık…)
*Çürümeye karşı dayanıklı (domates, çilek, ananas…)
*Yabani ot ilaçlarına karşı dayanıklı (soya, mısır, tütün…)
*Soğuğa karşı dayanıklı (Domates, çilek…)
*Vitamince zenginleştirilmiş (pirinç, domates, biber…)
olanlar elde edilmiştir
ðTransgenik hayvanlarda
*Et verimlerinin artırılması,
*Büyüme hormonu üretimini teşvik eden gen aktarılarak ineklerde süt üretiminin artırılması
*Peynir üretimi için kazein miktarının artırılması veya laktoza duyarlı tüketiciler için laktozun sütten çıkarılması gibi süt içeriğinin değiştirilmesi
*Düşük kolesterollü yumurta üreten kümes hayvanları
*Sazan, kedi balığı, somon, kiremit balığı, başta olmak üzere yaklaşık 20 çeşit balıkta büyüme artışı ya da soğuk
koşullara dayanıklılık artışı sağlanmıştır
not: Klonlanmış hayvanlar çoğu insan hastalıkları için model olduğundan ötürü bilim insanları halen tedavisi olmayan hastalıklar üzerinde etkili bir şekilde çalışabilmektedir
not: Keçi, koyun ve domuz gibi bazı çiftlik hayvanları klonlanabilir. İnsana nakil için uygun olan kalp, karaciğer, böbrek ve fetal hücreler vb. geliştirmek için kullanılabilirler
ðTransgenik mikroorganizmalar (bakteriler, mayalar ve küfler)
*Ekmek, bira, peynir, bağcılık ürünleri vb. çeşitli üretimlerde,
*Enzim ve gıda katkı maddesi olarak amino asit elde etmek için kullanılmaktadır
Gelecekte Biyoloji:
ðBiyoloji bilimindeki gelişmeler sayesinde;
*Kalıtsal hastalıkların önlenmesi
*Yaşam süresinin uzatılabilmesi
*Doku ve organ yenilenmesinin sağlanması ve hızlandırılması
*Birçok ilacın ve aşının elde edilmesi
*Besin kıtlığının giderilmesi
gibi hayati meseleler çözüme kavuşacaktır
Biyolojinin insanlığa katkıları
*Biyoloji biliminin ilerleyişi özellikle tıp alanında etkili olmuş ve birçok yeni yöntemin bulunmasını sağlamıştır
*Antibiyotik, aşı, interferon üretimi hızlanmış ve ucuzlamıştır
*Şeker hastalığının nedenlerinden biri de insülin hormonunun eksikliğidir. Günümüzde bakterilere insülin sentezinden sorumlu gen aktarılmış ve insülin üretimi hem hızlanmış hem ucuzlamıştır
*Gen (DNA) klonlanması
*Gen aktarımı için bakteriler oldukça uygun canlılardır. DNA nın bakteriye aktarımından sonra her bölündüklerinde ilgili geni taşıyan bakteri sayısı artar. Böylece istenilen ürünü verecek birçok bakteri (klon) elde edilmiş olur
*Monoklonal antikorlar
*Bu teknoloji ile, antikorların saf halde ve oldukça büyük miktarlarda üretilmesi olanaklı hale gelmiş bulunuyor.
*Bu teknolojide, sonsuz bölünme yeteneğine sahip tümör hücreleriyle antikor üretebilen memeli hücreleri kaynaştırılarak, sürekli olarak antikor üreten "hibridoma" adı verilen hücreler elde edilir.
*Bu hücreler tek bir tip hibrid hücreden türedikleri için de “monoklonal hücreler" olarak adlandırılırlar.
*Bu hücreler tek bir tip hibrid hücreden türedikleri için de “monoklonal hücreler" olarak adlandırılırlar.
*Monoklonal tekniğinde, seçilen hibrid hücreler tek bir tip spesifik antikor üretirler, Bu nedenle de. hastalıklarla savaşımda, klasik tekniklerle üretilen poliklonal antikorlardan potansiyel olarak çok daha etkili olurlar
*Koyun kopyalama:
*kopyalanan kuzu genetik açıdan meme hücresi alınan koyunun kopyasıdır.
not: Aktarılan çekirdek G0 anında kıstırılmıştır ve tüm genleri aktiftir.Yumurta hücresi ise bölünmeye hazır haldedir.Bu yüzden çekirdek aktarımından sonra hücre normal embriyonik gelişim yaparcasına bölünmeye başlar
*Tek Hücre Proteini
*Bakteri, alg ve mantarların fazlaca üretilerek steril halde kurutulması ile elde edilen biyolojik kütleye biyomas veya THP denir.
*THP hazır yemeklerde, çorbalarda, diyet yiyeceklerde katkı maddesi olarak kullanılmaktadır.
not:250 kg’lık bir sığır günde 200 gr protein sağlarken,250 gr’lık mikroorganizma günde 25 ton protein üretebilmektedir
*Kök hücre
*Kök hücreler vücudumuzda bütün dokuları ve organları oluşturan ana hücrelerdir. Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler sınırsız bölünebilme ve kendini yenileme, organ ve dokulara dönüşebilme yeteneğine sahiptir.
*Kök hücreler çeşitli kaynaklardan elde edilebilirler ve birçok hastalığın tedavisinde kullanılabilirler
ðEmbriyonal kök hücreler
*İnsanı oluşturan ilk hücre, babadan gelen sperm ile anneden gelen yumurtanın birleşmesiyle meydana gelir. Bu ilk hücreye yani döllenmiş yumurtaya "zigot" denir. Daha sonra bu hücre bölünüp 2, 4, 8 hücre oluşturarak her 36 saatte bir sayısını ikiye katlar.
*İlk dört gün içerisindeki hücrelerin her biri tek başlarına bir insan oluşturabilecek potansiyele sahiptir.
*Anne karnındaki gelişimin 5’inci günlerinde oluşan hücre
topluluğuna "blastosit" deniliyor.
*Bu hücreler tek başlarına insan oluşturamaz ama insan vücudunda 200’den fazla sayıda bulunan tüm hücre türlerine dönüşebilir.
*Blastosit adı verilen bu hücre kümesinden alınan hücrelerin her birine "embriyonal kök hücre" denir.
*Bu hücreler tüp bebek yöntemiyle oluşturulan ve anne babaların izni alınarak; kullanılmayan embriyolardan elde edilir.
ðFötal kök hücreler
*Kök hücreler düşük yapan kadınlardan alınan hücrelerden de elde edilebiliyor.
*Bu kök hücreler sınırsız sayıda bölünme ve kendilerini
yenileme özelliğine sahiptir.
*Bölünerek çoğalan bu hücreler aynı genetik yapıda. Yani çoğalarak aynı kendileri gibi hücreler oluşturuyorlar.
*Gelişimin daha geç safhasında oldukları için çoğalma ve farklılaşma kabiliyetleri embriyonal kök hücrelere göre azdır
ðGöbek kordonu kök hücreleri
*Göbek kordonu kesilip bebek ayrıldıktan sonra ilk yarım saat içerisinde anne rahminden düşen plasenta ve göbek kordon kanı yetişkin kök hücreler için önemli bir kaynaktır. *Bu hücreler yetişkin vücudundaki hücrelere göre daha genç bir dönemde elde edildiklerinden diğer yetişkin hücrelere göre kullanım açısından bazı avantalara sahiptirler.
*Bu hücreler değişik hücrelere farklılaşabilir ve çoğalabilir. Kök hücreler günümüzde özellikle kanser olmak üzere bilinen birçok hastalığın ve yaralanma sonucu olan organ ve doku kayıplarının tedavisinde yarar sağlamaktadır.
*Farklılaşma yetenekleri fötal kök hücrelere göre azdır ve ancak doku uyumu gösteren kişilerde kullanılabilir
ðErişkin kök hücreleri
*Erişkin kök hücreler kemik iliği, kas, göz, sinir, karaciğer ve deri gibi dokularda bulunuyorlar. İnsan vücudunda en fazla erişkin kök hücresinin bulunduğu yer ise kemik iliğidir
*Günümüzde sadece beyin, kemik iliği, kan, iskelet kası, deri, sindirim sistemi, diş, göz ve pankreastaki erişkin kök hücreleri tespit edilebildi. Diğer organ ve dokulardaki kök hücrelerini bulmak için çalışmalar devam ediyor
*Erişkin kök hücrelerinin çoğaltılması güçtür ve farklılaşma kabiliyeti birkaç hücre ile sınırlıdır
