|
|
|
511
|
cellotin genel / Fen - Fizik / Ynt: Ay Tutulması
|
: Ekim 05, 2007, 11:07:23 ÖS
|
|
Ay tutulması
Ay tutulması
Ay kendi yörüngesinde dolanırken, kimi zaman Dünya'nın gölgesine girer. Buna Ay tululması denir. Ay tutulması, dolunayda gerçekleşir. Ayın dünyanın gölgesine girmesi ile güneşten aldığı parlaklığı kaybetmesi neticesinde görülür. Ay tutulması, dolunay zamanında ve ayın düğüm noktalarına yakın olması durumunda meydana gelir. Güneş karşı düğüm noktasında veya ona yakın olmalıdır. Bu şartlar altında dünyanın gölgesi aya düşer. Bu 1.360.000 km uzanan gölge konisi ay uzaklığından yaklaşık 8800 km geniştir. Ay saatte 3456 km hareket ettiği için, ortalama ay tutulmasının zamanı yaklaşık 40 dakika ile bir saat arasında değişir. Ay tutulması, yeryüzünün ayın ufuk çizgisinin üzerinde olduğu herhangi bir bölgesinden gözlenebilir. Aya karşı olan dünya yüzeyine çarpan güneş ışınları dünyanın atmosferi tarafından kırıldığı için, ay tutulmasında ay tamamen kaybolmaz. Dünya etrafında kırılan ışıklarda mavi renk yutulduğu ve kırmızı renk yansıtıldığı için, dünyanın gölgesi kırmızı renkte görülür. Bu zayıf ışık kalıntıları görünürlüğü mahalli atmosferik şartlara bağlı olarak ay'ı tuhaf bir bakır renginde ortaya çıkarır. Dünya, ay ve güneşin bazı değişik durumları kısmi ay tutulmasını sağlar. Bu durumlarda ayın üzerine dünyanın tam gölgesi değil, kısmi gölgesi düşer. Ay tutulması genellikle yılda iki kere ortaya çıkar. Bazı özel durumlarda ay tutulmasının hiç ortaya çıkmadığı veya üç defa ortaya çıktığı da olabilir.
|
|
|
|
|
512
|
cellotin genel / Fen - Fizik / Ynt: AY IN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ
|
: Ekim 05, 2007, 11:07:10 ÖS
|
|
DENEY RAPORU DERS: Fen Bilgisi SINIF: 7/A SÜRE: 40’ KONU: Sıvıların basıncı iletmesi 1.ARAÇ VE GEREÇ: Enjektör, su. 2.ARAÇ VE GEREÇ: Naylon torba; 3-4 L hacimli, su, toplu iğne ve ip, büyük boy leğen ve ya kova. YÖNTEM: Deney 1. DENEYİN YAPILIŞI: Enjektöre, dolmayacak şekilde biraz sıvı çekeriz. Ucunu yukarıya çevirerek iğneyi çıkarırız. İğne takılan ucu parmağımızla kapatırız. - Pistonu diğer elimizle itmeye çalışırız. Sıvının hacmi azalıyor mu bakarız. 2. DENEYİN YAPILIŞI:Naylon torbaya yaklaşık 3 litre su doldurarak ağzını sıkıca bağlayıp leğenin üzerinde tutarız. İğne ile torbanın tabanında ve yanlarında delikler açarız. Sular akarken, torbaya herhangi bir yönde elimizle bir basınç uygularız. Delikten su akış hızına dikkat ederiz. Suyun fışkırma hızına bütün yönlerde artıp artmadığına bakarız. Basınç yönünü değiştirerek deneyi tekrarlarız. Basıncın, her yöne eşit şekilde iletilip iletilmediğine bakarız. ŞEKİL:1 ŞEKİL:2
1. SONUÇ: Sıvıları oluşturan moleküller arasında fazla boşluk bulunmadığından, hacmin basınçla değişimi yok denecek kadar azdır. Çok yüksek basınçlar altında bile hacim değişimi çok azdır. Kapalı kap içindeki bir sıvı, yer çekiminin etkisi ile, yan yüzeylere ve alt tabana bir basınç uygular. Ancak yer çekimi düşey olduğu için üst yüzeyine yer çekiminin etkisi ile bir basınç uygulanmaz. Sıvıların basınç altında önemli bir hacim azalmasına uğramayışı ve akışkan oluşu, onlarda çok önemli bir davranışa yol açar. Kapalı kaplar içindeki sıvılara her hangi bir yönde basınç uygulanırsa, bu basınç, her yönde ve eşit büyüklükte iletilir. 2.SONUÇ: Su dolu torbaya hangi yönde basınç uygulanırsa uygulansın su, uygulanan basıncı her yöne ve eşit olarak iletir. PASKAL KANUNU: “Kapalı kaptaki bir sıvının herhangi bir noktasında birim yüzeye uygulanan bir kuvvet, kabın şekli nasıl olursa olsun, kap iç yüzeyinin her noktasına, aynı büyüklükte ulaşır.” Bu önemli kuralın günlük hayatımızda bir çok uygulaması vardır. Mesala; artezyen kuyularında, dik yamaçta yığılan suyun basıncı, her doğrultuda iletildiği için, vadideki suyun her yüzüne fışkırmasını sağlar.
Ders Öğretmeni Olcay ETİ
DENEY RAPORU
DERS : Fen Bilgisi SINIF : 7/A SÜRE : 40’ KONU : Gazların Basıncı ARAÇ VE GEREÇ: Bardak, kağıt, su. AMAÇ : 3 Gazların basıncını kavrayabilme. DAVRANIŞLAR: D3: Hava basıncını deneylerle gösterme. DENEYİN YAPILIŞI: Bardağa taşıncaya kadar su doldurduk. Kağıdı yandan kaydırarak bardağın ağzını, arada hava kalmayacak şekilde kapattık. Elimizle tutarak bardağı ters çevirdik. Elimizi çektik. Su dökülmeden durdu. Kağıdın altında hava kalacak şekilde deneyi tekrarladığımızda su döküldü.
ŞEKİL: Bardak Su Kağıt
Açık Hava Basıncının Şekille Gösterimi
SONUÇ: Kağıt tabakasının bir tarafındaki havanın tamamı uzaklaştırılabilirse, diğer yüzeye etkiyen hava basıncı suyun dökülmesini engeller. Yani kağıda etkiyen hava basın, suyun kağıda yaptığı basınçtan büyüktür. Günlük hayatta hava basıncını gösteren örnek çoktur. Mesela, ıslak ve cilalı bir masa yüzeyine jilet, naylon gibi maddeler yapışık gibi durur. Islak çay tabakalarına oturtulan bardaklar, arada hava kalmamışsa, tabağı da beraberinde kaldırır. Bu da alttan hava basıncının bir sonucudur. Bardak içinde hava kaldığında dış basınç iç basınca eşit olur. Suyun ağırlığından dolayı su dokulur.
Ders Öğretmeni Olcay ETİ
DENEY RAPORU
DERS : Fen Bilgisi SINIF : 7/A SÜRE : 40’ KONU :Gazlarda Hacim- Basınç İlişkisi ARAÇ VE GEREÇ: : Dereceli silindir(ince uzun tip), ince uzun boru(bir ucu kapalı), civa(dereceli silindiri dolduracak hacimde ), cetvel DAVRANIŞLAR: D8: Sabit sıcaklıkta gazların basınç-hacim ilişkisini gösterecek deney tasarlama, yapma, basınç-hacim grafiğini çizme. DENEYİN YAPILIŞI: -Çini mürekkepli kalem ile, cam çubuğa , kapalı uçtan başlayarak, her 5 mm de bir işaret koyacağız. -Dereceli silindire, 5’cm’lik bir kısmı boş kalacak şekilde civa dolduracağız. -Cam çubuğu, gerekirse, iyice kuruladıktan sonra, açık ucu aşağıya gelecek şekilde civaya daldırıp dibe kadar iteceğiz. -Açık hava basıncını barometreden okuyup mm civa şeklinden yazacağız. Cam çubuğu, içi görünecek şekilde silindirin çeperine yapıştıracağız. Buradaki civa-hava sınırı ile silindirdeki civa seviyesi arasındaki mesafeyi mm cinsinden ölçüp yazacağız.(P civa) .Borudaki havaya etkiyen basınç (P) için, P= PO + P civa yazılabilir mi? Bu bağıntıyı kullanarak P’yı hesaplayacağız. Cam borudaki hava hacmini (V) de okuyup P ve V değerlerini, aşağıdaki tabloya aktaracağız. DENEY SIRASI P=PO +P civa (mm civa) HAVA HACMİ (V) (Taksimat) 1 2 3 4 5 6 - Cam boru 5 cm kadar yukarı çektikten sonra P civa ve V değerlerini yeniden okuyacağız. P’yi hesaplayacağız. ve P, V değerlerini çizelgeye işleyeceğiz.(2. deney) - Boruyu 5 cm daha çekerek aynı işlemleri tekrarlayacağız P,V değerlerini bulacağız ve çizelgeye işleyeceğiz (3. deney) - Her P,V çiftti için P.V çarpımını bulacağız. P.V= sabit mi? Buna bakacağız. -Bu deney sırasında , hava hep civanın içinde olduğuna göre sıcaklığı sabit kabul edilebilir mi buna bakacağız. NOT: Cam boru içindeki havaya etkiyen toplam basınç, açık hava basıncı ile, civanın yaptığı ek basıncın toplamına eşittir. P civa ise, iki civa seviyesi arasındaki fark ile belirlenir. SONUÇ: Sıcaklık sabit olmak şartı ile, borudaki gazın her durumdaki “basınç-hacim” çarpımı sabittir. Yani, P . V = k yazılabilir. (k, sabit). Bu kural, “Boyle- Mariotte(Boly- Maryot) Kanunu” adı ile bilinir. Bolye- Mariotte (Boly-Maryot) Kanunu ile hesaplama yapılırken, eşitliğin iki yanındaki basınç ve hacim birimleri aynı olmalıdır. Ders Öğretmeni Olcay ETİ DENEY RAPORU
DERS : Fen Bilgisi SINIF : 7/A SÜRE : 40’ KONU : Mıknatısın Çekim Alanı ARAÇ VE GEREÇ: İğne ve ya çelik ataç DAVRANIŞLAR: AMAÇ:1 Mıknatıs ve özelliklerini kavrayabilme. DAVRANIŞLAR: D4: Bir mıknatısın çekim alanını belirleyen deney tasarlama, yapma ve sonuçlarını açıklama. DENEYİN YAPILIŞI: -İğneleri masa üzerine koyarız. Mıknatısı yakın mesafeden iğnelere yaklaştırırız. İğnelerin mıknatıs tarafından çekilip çekilmediğine bakarız. -Deneyi, mıknatıs ve iğneler arasındaki uzaklığı yavaş yavaş artırarak tekrarlarız. Ta ki iğnelerin mıknatıs tarafından çekilmediği bir uzaklık bulana kadar -Aynı deneyi daha büyük bir mıknatıs ile yaparız. Büyük ve küçük mıknatısın iğneleri çekebildiği uzaklıkları karşılaştıralım. Mıknatıs büyüdükçe, mıknatısın iğneleri çekebildiği uzaklık büyüyor mu ?, büyümüyor mu? buna bakarız. ŞEKİL:
YORUM: Mıknatısın, iğneleri her yönde çekebildiği alana mıknatısın çekim alanı denir. Deneyi daha büyük mıknatıs ile tekrarladığımızda, daha uzaktaki iğnelerin de mıknatıs tarafından çekildiğini gözlersiniz. Mıknatıs büyüdüğünde çekim alanı da büyür.
Ders Öğretmeni Olcay ETİ
DENEY RAPORU
DERS : Fen Bilgisi SINIF : 7/A SÜRE : 40’ KONU: Tesir ile Mıknatıslanma. ARAÇ VE GEREÇ: Mıknatıs, demir çubuk ve ya anahtar, demir çubuk ve ya anahtar, demir tozları, doküm ayak, demir çubuk, bağlama parçası. DAVRANIŞLAR: AMAÇ:1 Mıknatıs ve özelliklerini kavrayabilme. DAVRANIŞLAR: D5: Tesir ile mıknatıslanmaya örnekler verme, deney tasarlama, yapma ve sonuçlarını açıklama. DENEYİN YAPILIŞI: - Şekildeki düzeneği kurarız. Demir çubuğu, demir tozlarına yaklaştırırız. İnceleme yaparız. Ne olduğunu gözlemleriz. YORUM: Demir tozlarına, demir çubuğu yaklaştırdığımızda demir tozlarını çekmez. Çünku demir çubuk, mıknatıslık özelliğine sahip değildir. Demir çubuğa mıknatıs yaklaştırıldığında, mıknatısın çekim alanı içine giren çubuk mıknatıslık özelliği kazanır. Bu sebeple demir tozlarını çeker. Bir mıknatısın manyetik alanı içine yerleştirilmiş, mıknatıslık özelliği olmayan bazı maddeler, alan içinde belli bir süre kaldıktan sonra mıknatıslık özelliği kazanırlar. Bu tür mıknatıslanmaya tesir ile mıknatıslanma adı verilir. Isıtma, çarpma ve manyetik alanın ortadan kaldırılması gibi yollarla maddelerin mıknatıslık özellikleri yok edilebilir. ŞEKİL:
Ders Öğretmeni Olcay ETİ
DENEY RAPORU
DERS : Fen Bilgisi SINIF : 7/A SÜRE : 40’ KONU : Daimi ve Geçici Mıknatıslanma ARAÇ VE GEREÇ: Çelik çubuk, demir çubuk veya anahtar, demir tozları, mıknatıs. AMAÇ:1 Mıknatıs ve özelliklerini kavrayabilme. DAVRANIŞLAR D6: Daimi ve geçici mıknatıslanmanın ne olduğunu söyleme, yazma, örnekler verme, deney tasarlama, yapma ve sonuçlarını açıklama. DENEYİN YAPILIŞI: Çelik ve demir çubuğu mıknatısa sürteriz. Her iki çubuğu da demir tozlarına ayrı ayrı yaklaştırırız. Çubukların demir tozlarını çekip çekmediğine bakarız. Bir müddet bekledikten sonra çubukları tekrar demir tozlarına yaklaştırırız. Her iki çubuğun da mıknatıs özelliği devam ediyor mu ? Mıknatıslardan hangisi daima mıknatıslanmış kalıyor ?
ŞEKİL
DEMİR ÇUBUK ÇELİK ÇUBUK SONUÇ: Demirin mıknatıslığı geçicidir. Çelik ise sürekli mıknatıs gibi davranır. Bunun sebebi manyetik alanın etkisinden çıkarılan demirde, manyetik özellik gösteren küçük bölgelerin dizilişlerinin bozulmasındandır. Çelikte ise düzenlilik sürekli kalır. Onun için çelik mıknatıslık özelliğini korur.
Olcay ETİ Ders Öğretmeni
DENEY RAPORU
DERS: Fen Bilgisi SINIF: 7/A SÜRE: 40’ KONU: Mıknatısın Bölünmesi ARAÇ VE GEREÇ: Çubuk mıknatıs , çekiç AMAÇ:1 Mıknatıs ve özelliklerini kavrayabilme. DAVRANIŞLAR D8: Mıknatıs kutuplarının N ve S ile gösterilmesinin nedenini açıklama. D7: Bir çubuk mıknatısın ikiye bölündüğünde iki ayrı çubuk mıknatıs olduğunu deney ile gösterme. DENEYİN YAPILIŞI: Mıknatıslardan birini ikiye bölünüz. Parçalardan birinin ucunu, diğer çubuk mıknatısın N ve S kutuplarına sıra ile yaklaştırınız. Bu uç N ve S kutuplarından biri tarafından çekilip diğeri tarafından itiliyor mu? Bölünmüş mıknatısın diğer ucu ile aynı deneyi tekrarlayınız. Bir önceki deneme sonucu bulduğunuz sonucun tersini bulabildiniz mi? Yani bir önceki deneme sonunda çekilen kutup bu denemede itildi mi? Böldüğünüz mıknatısı tekrar ikiye bölerek, yukarıdaki denemeleri tekrarlayınız. Aynı sonuçları buldunuz mu? ŞEKİL
S N S N S N S N
S N S N S N
SONUÇ: Bölünmüş mıknatısın bir ucu N kutbunu iter, diğer ucu ise çeker. O halde N kutbunu iten uç N, çeken uç ise S’ tir. Mıknatısı bölme işlemi defalarca tekrarladığımızda elde ettiğiniz her mıknatıs parçasının N ve S kutuplarına sahip olduğunu görürsünüz. O halde mıknatıs bölündüğünde, her parça yine bir mıknatıstır.
Olcay ETİ Ders Öğretmeni
DENEY RAPORU
DERS: Fen Bilgisi SINIF: 7/A SÜRE: 40’ KONU: Mıknatıs Etkisinin Ortamlardan Geçişi ARAÇ VE GEREÇ: Kağıt levha, tahta levha, alüminyum levha, cam levha, toplu iğne veya ataç, mıknatıs AMAÇ:1 Mıknatıs ve özelliklerini kavrayabilme. DAVRANIŞLAR D7: Bir çubuk mıknatısın ikiye bölündüğünde iki ayrı çubuk mıknatıs olduğunu deney ile gösterme. D8: Mıknatıs kutuplarının N ve S ile gösterilmesinin nedenini açıklama. DENEYİN YAPILIŞI: Cam levha üzerine toplu iğneleri koyunuz. Levhanın altında mıknatısı gezdiriniz. Toplu iğneler mıknatıs tarafından çekiliyor mu? Aynı deneyi kağıt, tahta, alüminyum gibi levhalar ile de yapınız. Toplu iğneler mıknatıs tarafından çekiliyor mu? ŞEKİL
SONUÇ: Cam levha üzerine koyduğunuz toplu iğneler, levha altındaki mıknatıs tarafından çekilir. Aynı şekilde kağıt, tahta, alüminyum levhalar ile de aynı sonucu elde edersiniz. Mıknatıs ile tıplu iğneler arasında bulunan değişik levhalara rağmen manyetik alan meydana gelir. Manyetik alan boşluk dahil her ortamda etkindir ve yalıtılması ortam etkisi ile mümkün değildir.
MANYETİK ALAN KUVVET ÇİZGİLERİ: Altında mıknatıs bulunan cam levha üzerindeki demir tozları belirli bir şekil alır. Demir tozlarının belirli bir şekilde sıralanmasını sağlayan bir kuvvet bulunmaktadır. Demir tozları cam levha altında kapalı eğriler şeklinde dizilirler. Demir tozlarının dizilişi, bize bir mıknatısın çevresinde oluşturduğu manyetik alan kuvvet çizgilerinin dağılımını gösterir. Mıknatıs etrafındaki manyetik alan, yalnız yatay düzlemde olmayıp, mıknatısın çevresinde her yöndedir. Manyetik alan kuvvet çizgilerinin, mıknatısın kuzey kutbundan çıkıp güney kutbuna girdikleri kabul edilir. Bir mıknatıs çubuğun manyetik alan kuvvet çizgileri, mıknatısın uçlarına yakın bölgelerde daha sık, uzak bölgelerde daha seyrektir. Manyetik alanın şiddeti, alan çizgilerinin sık olduğu yerde daha büyük, seyrek olduğu bölgede ise daha küçüktür. Manyetik Bir Alan Oluşturan Bir Mıknatısın Kutuplarını Pusula İle Belirleme Kutupları belirlenmemiş bir mıknatısın hangi ucunun kuzey , hangi ucunun güney olduğunu bir pusula kullanarak belirleyebiliriz. Pusula içindeki ibre de bir mıknatıstır. Mıknatısın bir kutbunu, pusula ibresinin kuzey yönü gösteren ucuna yaklaştırdığımızı düşünelim. Eğer bir çekme etkisi gözlersek, mıknatısın bir ucu, S kutbu demektir. Diğer ucu ise, N kutbudur. Mıknatısın kutuplarının belirlenmesi
YER KÜRENİN MANYETİK ALANI: Ortasından bir iplik ile bağlanarak asılan çubuk mıknatısın belirli bir doğrultuyu alması, mıknatısa bir manyetik alanın etki ettiğini gösterir. Bu alan Yer’ in manyetik alanıdır. Bu alan, yer’ in dönme ekseni ile yaklaşık 150 lik açı yapacak şekilde Yer’ in merkezine konmuş büyük bir çubuk mıknatısın manyetik alanına çok benzer. Bir pusula ibresinin daima kuzey-güney doğrultusunda olması, Yer’ in manyetik alanının varlığını gösterir. İbrenin kuzey kutbu, kuzeye yöneldiğinden, kuzeyde bir güney mıknatıs kutbu, güneyde de kuzey mıknatıs kutbu vardır. Böylece yer kürenin coğrafi kutupları ile manyetik kutupları aynı noktalara rastlamaz. Yer kürenin coğrafi kutupları ile manyetik kutupları çakışık olmadığından pusula ibresi Yer üzerinde çok yerde çoğrafi kuzey kutbu göstermez. Pusula ibresi ile coğrafi kuzey-güney doğrultusu arasında bir açı vardır. Bu açı sapma açısıdır. Sapma, bulunulan yere göre doğuya veya batıya doğru olur. Sapma, yıllara ve mevsimlere göre değişir. Yer kürenin manyetik alan çizgileri ile çubuk mıknatısın manyetik alan çizgileri birbirine benzer. MIKNATISIN KULLANILDIĞI YERLER Mıknatıslar pusula yapımında, ev araçlarından telefon, radyo, televizyon, bazı oyuncaklar ve benzeri araçlarda kullanılırlar. Sanayide ise bazı elektrik motorları ile manyetik ve manyetik olmayan maddeleri ayırıcı araçların yapımında kullanılır.
Olcay ETİ Ders Öğretmeni
DENEY PLANI
DERS: Fen Bilgisi SINIF: 7/A SÜRE: 40’ KONU: İçinden Akım Geçen Bir İletkenin Oluşturduğu Manyetik Alan: ARAÇ VE GEREÇ: Pil , bakır tel, pusula, anahtar, ampul. AMAÇ 4: İçimden akım geçen bir iletkenin oluşturduğu manyetik alanı kavrayabilme. DAVRANIŞLAR: D1: İçinden akım geçen bir telin etrafında bir manyetik alan oluşturduğunu deneylerle gösterme ve deney şeması çizme. DENEYİN YAPILIŞI: Pil, bakır tel ve anahtarlardan oluşan bir devre kurunuz. Anahtar açılırken, devredeki telin yanına veya üzerine, pusula ibresi tele paralel olacak şekilde bir pusula koyunuz. Pusulanın gösterdiği N ve S kutuplarını belirleyiniz. Devreyi kapatıp akımın geçmesini sağlayınız. Pusula ibresinin durumunda bir değişiklik oldu mu? Neden?
Devreden elektrik akımı geçtiğinde pusula ibresinin saptığı görülür. Bunun sebebi elektrik akımının, pusula ibresi üzerinde bir mıknatısın yapacağı etkiyi göstermesidir. İçinden akım geçen bir telin etrafında manyetik alan meydana gelir. Manyetik alanın etkisi ile pusula ibresi yön değiştirir. GALVANOSKOP: Pusula tel sargı düzeneğine denir. Bu alet elektrik akımının varlığını tespit etmek için kullanılır. Pusula üzerine , yalıtılmış bakır tel sardığınızda bir galvanoskop elde edersiniz. Telin uçlarını, bir pilin kutuplarına bağladığınızda, pusula ibresinin saptığını görürsünüz. Sargıdn geçen elektrik akımı , pusula ibresini saptıracak bir manyetik alan meydana getirir.
|
|
|
|
|
513
|
cellotin genel / Fen - Fizik / Ynt: AVAİLABLE WİND ENERGY
|
: Ekim 05, 2007, 11:06:51 ÖS
|
AVAILABLE WİND ENERGY The energy, E, in the wind is equivalent to flux of the kinetic energy of a moving air mass, m, with a speed, υ. Hence (1) Since, in hydro- and aero-dynamics, the measurement of m is almost impossible, it is preferable to use specific mass ρ = m / V. The substitution of m between this expression and eq. (1) gives: (2) However, the wind is a horizontal air movement and, therefore, the volume, V, can be defined as V = AL in which A is a vertically fixed control cross section and L is the horizontal distance. The distance is related to the wind velocity as L = υt. The necessary substitutions lead to: For practical purposes, it is preferable to consider the wind energy per vertical unit area per unit time which will be referred herein onwards as the unit wind energy Eu as: (3) In general, the variations in absolute temperature, T, pressure, p, and specific mass, ρ are interrelated to each other through the state equation of gases: (4) where R is the universal gas constant equal to 2.87 for dry air when p is in millibars, T in degrees Kelvin and ρ in kg/cm3. Finally, the elimination of ρ between eqs (3) and (4) gives: (5) where α is a constant and equal to 0.5 / R or 0.174 with the aforementioned units. The meteorological variables on the right hand side are conventionally measured at any meteorology station, but Eu cannot be measured directly. Hence, the question is to find ways of estimating wind energy from these measurements whenever the basic meteorological data are available. FIRST ORDER STATISTICAL ANALYSIS It is obvious from any record on p, T and υ that these measurements fluctuate with time in a random fashion depending on weather patterns. They are regarded as random variables with a persistence to a certain extend. Consequently, wind energy evaluations along a time axis in a given station are also random in their characters. This enables one to use the statistical techniques in the wind energy assessments. Equation (5) is a nonlinear relationship between four variables, namely, Eu, p, T and υ. A nonlinear function of random variables can be approximated using the linear terms of a Taylor series expansion. For instance, if Y is a function of several random variables as Y = ƒ ( X1, X2,..........., Xn ) (6) then ƒ ( X1, X2,..........., Xn ) can be expanded into a Taylor series about the mean values to . Considering the linear first order terms and overbars as indicators of mean values: (7) where the partial derivatives are evaluated at respective mean values and ε represents error term consisting of higher-order terms. The mean of Y, then becomes (  The variance of Y, is σ2y with its implicit expression as: (9) in which σ2xi is the variance of random variable, Xi and Coυ(Xi, Xj) is the variance of Xi and Xj which is given by definition as: (10) where is the correlation coefficient between Xi and Xj. However, if all the random variables are independent, the covariance equals zero, and accordingly eq.(9) reduces to: (11) It is interesting to note that eqs (  -(10) require no assumptions about the form of the probability distributions of the component random variables. STATISTICAL PROPERTIES OF WIND ENERGY The main energy considered as a random variable will have mean value and variance according to the expressions mentioned in the previous section. In order to derive their explicit forms, all of the variables on the right hand side (rhs) of eq.(5) are considered as random variables. Hence, the mean value of wind energy under the light of eq.(  becomes: (12) On the other hand, the variance of wind energy, σ2E can be written , in general, by considering eqs (9) and (19) which leads explicitly to: (13) where σ2i and ρij are the variance and linear correlation coefficients of relevant indices. The partial derivations in eq. (13) are as follows: (14) (15) and (16) The substitution of which into eq. (13) yields after some simple manipulations: (17) If the meteorological variables p, T and υ are linearly independent from each other, i.e. ρpT=ρpV=ρTV=0, then eq. (17) simplifies to: (18) Given time series of p, T and υ at any meteorological station one can calculate their statistical parameters and, subsequently, substitutions into eqs (12) and (17) yield the average and variance of wind energy. Equations (17) assumes simpler forms for isobaric and isothermal atmospheric situations. For instance, if the wind velocity field is measured within an isobaric environmental, i.e. σp=0 then the variance of wind energy simplifies to: (19) On the other hand, if the atmospheric events take place within an isothermal environment then σT=0 and consequently: (20) THEORY OF WIND PROBABILITY DISTRIBUTION The wind speed behaviour of a region is a function of altitude, season and hour of measurements. Generally, one year of records and weather watching is sufficient to predict the long-term seasonal mean wind speed to within an accuracy of 10% with a confidence level of 90%. Let υ be the wind speed in m/s for a given site at a known altitude. Since υ is a continuous function of time t, its mean for a period T can be derived from the equation (21) And for n different speed records the mean is easily given by (22) where fi is the frequency of each observed speed class. For the case where the probability function of the region is known, the mean has to be determined from (23) As an example, we have arranged the wind data from a test region (MERC-solar site, 1994 in Table 1. These are the data for 50 days of wind observation, 24 times a day, with the measurements in short statistical form. Figure 1 shows the histogram of the wind frequency distribution of the given wind data. i υ (m/s) υi fi P(υi) (%) P(υ) Pw(υi) (%) PR(υi) (%) 1 0-2 1.0 159 13.25 0.1325000 8.22 4.41 2 2-4 3.0 189 15.75 0.2900000 15.62 11.04 3 4-6 5.0 247 20.58 0.4958333 13.72 12.83 4 6-8 7.0 318 26.50 0.7608333 8.12 10.46 5 8-10 9.0 173 14.42 0.9050000 3.54 6.53 6 10-12 11.0 85 7.08 0.9758333 1.18 3.24 7 12-14 13.0 16 1.33 0.9891666 0.31 1.30 8 14-16 15.0 13 1.08 0.9999999 0.06 0.42 9 16-18 17.0 0 0.0 0.9999999 0.01 0.11 10 18-20 19.0 0 0.0 0.9999999 0.00 0.02 Table 1. The wind speed measurement data at the MERC-solar site (1994) Fig 1. The histogram of wind speed distribution for the MERC-solar site (14 October 1994) The mean wind speed of the data in Table 1 calculated from eq. (22) is <υ>=5.9 m/s and its standard deviation determined from eq.(24) is σ=3.13 m/s. (24) In the 5th column of Table we have given the percentage probability for wind class according to the relation (25) The cumulative probability in the 6th column of Table 1 is determined from (26) Where j≤i and p(υi) is the probability of each velocity vi for i=1,2,.....,N. The probability of having all wind speeds will be unity, i.e. (27) For a continuous probability function the standard deviation has to be calculated from (28) Now, we try to replace the histogram of Fig.1 with a continuous function called a Weibull distribution, which is defined with two parameters as follows: (29) where c and k are two parameters called the scale (m/s) and form parameters, respectively. For k=2 and this will have the so-called form of a Rayleigh distribution: (30) Both eqs (29) and (30) are useful relations to describe the actual wind speed distribution. We explain here a method for evaluation of the c and k values with the help of collected wind data (Table 1). THE CUMULATIVE PROBABILITY METHOD FOR C AND K EVALUATION Justus has shown briefly five different methods for estimation of the c and k parameters. He explained this method as least squares fit to the observed distribution in 1978 and Johnson has applied this method for data collected from Kansas City and Dodge City. We apply this method for data collected from the MERC-solar site. (31) or (32) After integration of p(υ) from υ to infinity we get (33) This is the cumulative probability function of a Weibull distribution. To write this in a linear from we take the logarithm of eq (33) twice, i.e. (34) (35) Now let us suppose In this way eq(34) will have a linear form y=Ax+B, if A=k and B=-k ln( c ) where C=exp(-B/A). Therefore, the Weibull parameters are related to the parameters A and B of the line. A is the slope of the line and B is its intersection point ordinate with the y-axis. The values of xi and yi are collected for the data given in Table 2. The analytical calculation of A and P is possible with the help of the least squares method (LSQM). The formulae to find out the values of A and B with the help of the LSQM are: (36) where are means of xi and yi which have to be determined considering the frequency fi from: (37) For the given data in Table 2 these are worked out and their values are . With the help of eqs (36) we can then find k=A=1.8691 and (38) These are the value of the Weibull parameters. With these values of the Weibull parameters we have plotted the two model probability continuous function according to relations (29) and (30) as claimed to be appropriate tools of wind behaviour description, they do not properly fit the actual wind data collected from the MERC-solar site. This may be because of the short recording period of wind speeds or, after consultations with Professor Johnson in the U.S.A., due to the nature of these two models which are appropriate for fitting data for wind speeds with means of about 12 m/s or higher. I Xi=ln(υi) Yi=ln(-ln[1-P(υi)]) fi 1 0.0 -1.95 159 2 1.1 -1.07 189 3 1.61 -0.38 247 4 1.95 0.36 318 5 2.20 0.86 173 6 2.40 1.31 85 7 2.56 1.51 16 8 2.71 2.81 13 9 2.83 2.81 0 10 2.94 2.81 0 Table 2. The values of xi and yi for data collected from the MERC-solar site Fig 2. The linear relation between xi and yi for determination of A and B, which are related to c=exp(-B/A) and k=A.
|
|
|
|
|
514
|
cellotin genel / Fen - Fizik / Ynt: aynalar
|
: Ekim 05, 2007, 11:05:19 ÖS
|
|
MİTOZ BÖLÜNME
Mitoz bölünmenin başlangıcını saptamak olanaksızdır. Fakat hücrede bazı değişiklikler olur; hücre içeriği jel haline geçer, metabolizma durur, çekirdeğin hacmi hızla büyür. Kromatid iplikleri belirginleşir ve boyanmaya başlar. G2 evresinin tamamlanması, kromozomların türlere özgü şekil ve sayıyı kazanmasıyla mitoz bölünmeye geçilir. Işık mikroskobunda kromozomlar artık rahatlıkla görülebilir. Bu süre yaklaşık bir saat sürer. Bu evredeki hücreler küre şeklindedir ve etrafındaki cisimlere kuvvetle bağlanmamıştır. Mitoz bölünme; profaz, metafaz, anafaz ve telofaz diye dört evreye ayrılır.
Profaz Başlangıcında çekirdek içinde ince uzun kromatid iplikleri halinde görünen kromozomlar, yavaş yavaş helozon şeklinde kıvrılarak kalınlaşmaya başlar ve görülebilir duruma geçer. kalınlaşma ve kısalma anafaza kadar devam edebilir. Bu arada eş kromozomlar birbirlerinden fark edilemeycek kadar sıkıca bağlıdırlar. Bu evrede birbirine sentromerlerle bağlanmış olarak duran kromozomların her birine kromatid denir. Sentrozomlar ayrılarak her biri bir kutba gitmeye başlar ve aralarında iğ iplikleri oluşur. Profazın sonuna doğru iğ iplikleri ile kromozomlar arasında bağlantı kurulurken, sentrozomlardan hücre zarına uzanan iğ iplikleri de oluşur ve çekirdek zarı eriyerek kaybolur, kromozomlar sitoplazma içerisine dağılır.
Metafaz Kromozomlar çok kere bir çember gibi, bazen de karışık olarak ekvatoral düzlem üzerinde dizilirler. Genellikle küçük kromozomlar merkezde, büyükler çevrededir. Diziliş türlere özgü bir özellik gösterir. Kromozomlar eşit olarak kutuplara çekileceğinden, ortada belirli bir denge kurulana kadar beklenilir. Profaz 30-60 dakika sürmesine karşılık, metefaz ancak 2-6 dakika sürer. her bir kromozomun sentromeri belirgin olarak ikiye bölünür ve kromatidler tam olarak birbirinden ayrılır.
Anafaz
Ekvatoral düzlemdeki kardeş kromozomlar kutuplara bu evrede taşınırlar. Kasılma özelliği olan sentrozomların iğ iplikleri sayesinde kromozomların yarısı bir kutba, diğer yarısı öbür kutba gider. Kromozomların kutuplara ulaşmasıyla bu evre sona erer. Bitki hücrelerinde sentrozom bulunmadığı için kromozomların taşınması sitoplazma hareketleriyle ve sitoplazma kökenli iğ ipliklerinin yardımıyla olur. Bu evre de yaklaşık olarak 3-15 dakika sürer.
Telofaz
Kromozomlar daha az boyanmaya başlar. Çekirdek zarı yavaş yavaş oluşur. Kromozomlar uzayıp incelmeye başlar. Bölünme açısından çekirdek dinlenmeye geçerken, hücre metabolizması aktif hale geçer.
Bu evrenin oluşumu sürerken bir yandan da sitoplazma boğum yapmaya başlar. İğ ipliklerine dik olarak boğumlanan sitoplazmanın o bölgede jel hale geçerek iki oğul hücrenin stoplazmasını ayırdığını ileri süren görüşlerde vardır. Stoplazmanın boğumlanarak ayrılması sürecine sitokinez denir. Telofazın başlangıcından iki yeni hücrenin oluştuğu ana kadar geçen süre 30-60 dakikadır. MAYOZ BÖLÜNME
Bütün döllerde kromozom sayısının değişmez kalabilmesi için (sperm ve yumurtanın birleşmesinden kromozom sayısı iki katına çıkacağından dolayı) farklı bir hücre bölünmesi gelişmiştir. Mayoz bölünme ismini alan bu tip bölünmede, kromozom sayısı yarıya indirgenir. Mayoz bölünmenin sonunda meydana gelen gametler diğer vücut hücrelerinin aksine n sayıda kromozom taşır (bazı bitkilerde ve bir hücrelilerde bireyin kendisi yaşantısı boyunca haploid kromozomlu olduğundan mayoz bölünmeye gerek kalmaz). Normal olarak soma hücrelerinde 2n kromozomlardan homolog olanlar, boyuna, sinaps dediğimiz aralıklarla birbirinin yakınında uzanırlar. Bu homolog kromozomların her biri ayrı bir kutba giderek, yalnız bir tanesinin bir gamete verilmesi sağlanır. Homolog kromozomlar aynı büyüklüğe ve şekle, keza benzer kalıtsal faktörlere sahiptir. Gerek yumurta gerekse sperm oluşumu son iki hücre bölünmesine kadar aynı kurallara göre yürütülür. Daha sonra spermatogenezis (sperm oluşumu) ve oogenesiz (yumurta oluşumu) farklı şekilde meydana gelir. Mayozda da mitoz gibi profaz, metafaz, anafaz ve telofaz diye dört evre vardır. Bu evreler arada interfaz olmaksızın peş peşe iki kez gerçekleşir ve sonuçta dört yavru hücre meydana gelir. Mayoz bölünme ile mitoz bölünme arasındaki en büyük farka profazda rastlanır. İnterfaz Bölünmeye hazırlık evresidir. Mitozdaki interfaza benzemekle birlikte hücrelerin mitozdaki gibi büyüklüklerinin ve hacimlerinin artması gerçekleşmez. Profaz-I Kromozomlar kısalıp kalınlaşmaya başlarken, anadan ve babadan gelen homolog kromozomlar sinaps halinde ya yan yana parelel uzanırlar ya da birbirinin üzerine kıvrılırlar. Kısalma sonucunda kromozomlar mitozdaki gibi görülmeye başlar. Her kromozom iki kromatitten yapıldığından, homolog kromozomlar dörtlü demetler halinde görülür, bu görünüşe tetrat denir. Canlının vücudunda homolog kromozom kadar tetrata rastlanılır (insanda 23 tane). Kromozomların sentromerleri ayrılmamıştır. 4 kromatid için iki sentromer vardır. Ayrıca mitozdan farklı olarak bu evrede tetratlar arasında parça değişimi gerçekleşir. Krossing-over denilen bu parça değişimi tür içinde çeşitliliği sağlar. Bu evrenin sonunda çekirdek zarı parçalanarak kaybolur. Metafaz-I Çekirdek zarının parçalanması sona ermiş, sentrozomlar kutupulara çekilmiş ve iğ iplikleri ortaya çıkmıştır. Sentromerleri çift olan tetratlar ekvatoral düzlem üzerine dizilir. Anafaz-I Bu evrede tetratlar ikiye ayrılarak kutuplara giderler. Ana ve babadan gelen kromozomlar rasgele olarak birbirlerinden ayrılırlar (özelliklerimizin bazılarının anadan bazılarının babadan geçmesinin nedeni). Bu evrede kromozom sayısı indirgendiğinden kutuplara taşınan yani oğul hücrelere geçecek olan kromozom sayısı vücut hücrelerinin kromozom sayısının yarısı kadardır. Telofaz-I Hücrenin iki kutbunda bulunan kromozomlar uzayıp incelmeye başlar. Etraflarında çekirdek zarı oluşur. Sitoplazmanın boğumlanmasıyla da haploid sayıda kromozoma sahip iki yavru hücre oluşur. Buraya kadar geçen olaylar mayoz-I olarak adlandırılır. Bundan sonra mitozdakinin aksine arada interfaz evresi olmaksızın profaz-II'nin başlamasıyla mayoz-II başlar. Mayoz-II mitoz bölünmenin hemen hemen aynısıdır. Hücrelerdeki haploid kromozom sayısı korunarak profaz-II, metafaz-II, anafaz-II ve telofaz-II gerçekleşerek mayoz bölünmenin sonunda n kromozom sayısına sahip 4 yavru hücre meydana gelir.
HÜCRE BÖLÜNMELERİ
Hücreler ya canlıların büyüyüp gelişmesi, rejenerasyonu ve dokularının yenilenmesi ya da üreme faaliyetlerinin gerçekleştirilmesi amacıyla bölünür. Bölünmelere detaylarıyla geçmeden önce hücrelerin niçin bölündükleri konusundaki görüşlere yer verelim. Hücre, büyüklük bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman, kuramsal olarak ikiye bölünmesi gereklidir. Çünkü hücre genel olarak bir küre şeklinde düşünülürse, büyümede hacim yüzey orantısı r3 / r2 'dir. Yani hacim yarıçapın küpüyle artarken, yüzeydeki büyüme yarıçapın karesine bağımlı kalır ve bir süre sonra hücrenin yüzeyi gerek besin alış verişini gerek artık maddelerin atılımını ve gerekse gaz alış verişini bütün hücreye sağlayamayacak duruma gelir ve hücre, yüzeyini artırmak amacıyla bölünmeye başlar. Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma çekirdek oranı arttığından ve çekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hücreyi ölüme sürükleyebilir, dolayısıyla hücreyi bölünmeye zorlar. (Bu fikri 1908 yılında ilk defa HERTWIG ortaya atmıştır.) hücrenin içine yapay olarak iki çekirdek yerleştirildiğinde ya da çekirdek içindeki kromozom sayısı iki katına çıkarıldığında, hücrenin hacmi normal büyüklüğünün iki misli olabilir. Bu, çekirdeğin sınırlı bir etkiye sahip olduğunu kanıtlar. Uygun x-ışınına tutulan hücrelerde kalıtsal materyal çoğalması olur; fakat bölünme meydana gelmez ve sonuçta hücre büyümesiyle birlikte hızlı hücre çoğalması da görülür (kanserleşmede olduğu gibi). Bölünecek büyüklüğe ulaşan amipin (normal olarak iki günde bir bölünür) protoplazmasından bir miktar kesersek (100 gün süreyle) bölünme durur ve tekrar büyümeye başlar. Bu uygulama sonsuz olarak sürdürülürse, amip, bölünmeden hayatta kalabilir. Bölünmeye başlayan bağ doku hücrelerinin çapı yaklaşık % 12 kadar artar. Buna karşın büyüklüğü sınırlandırılmış hücrelerde büyüme durur. Bir hücreli canlılarda mitoz aynı zamanda üremeyi sağlar. Her canlıda ve aynı bireyin farklı dokularındaki hücrelerin mitozla bölünme hızı tamamen farklıdır. Örmeğin bağırsak mukozasındaki, epidermisteki, kan hücrelerini üreten dokulardaki hücrelerin sürekli bölünmesine karşılık, diğer dokuların hücreleri belirli zamanlarda, sinir ve retina hücreleri ise 20-25 yaşın üstünde (insanda çoğunluk ana karnında 4. aydan itibaren sonra) hiç bölünmez. Mitoz bölünmenin amacı ana hücredeki kalıtım materyalinin eşit şekilde yavru hücrelere verilmesidir. Bir hücrelilerdeki amitoz bölünmede, hem iğ iplikleri işe karışmaz hem de kalıtım materyali yavrulara büyük bir olasılıkla eşit verilmez. Mitoz bölünme sürekli bir olay olmasına karşılık, izlemede ve anlamada kolaylık olsun diye evrelere ayrılarak incelenir. Dinlenme sırasında, kromozomlar boyanmaz. DNA miktarı 2n'dir (G1-Evresi). Daha sonra DNA kendini eşler. DNA miktarı 4n'dir. İnce kromatid iplikler şeklinde boyanırlar (S-Evresi). Üçüncü evre koyu boyanan kromozomlara sahip, 4n'li evredir (G2-Evresi). Son evre ise mitoz bölünmeni gerçekleştiği ve kromozom sayısının 2n'e indiği evredir (M-Evresi). Hücredeki tüm yapıların birleşerek, daha sonra iki yavru hücreye verilmesini sağlayan bu döngüye hücre döngüsü denir. Bitki ve hayvanlarda hücre döngüsünün tamamlanması yaklaşık 20 saat kadar sürer. Bu sürenin yaklaşık bir saati mitoz bölünmeye ayrılmıştır. Geri kalan süre interfazdaki büyüme için kullanılır. en uygun beslenme ve sıcaklık koşullarında dahi, herhangi bir hücre çeşidinin bölünme süresi sabittir. Uygun olmayan koşularda bu süre uzayabilir. Fakat her hücrenin optimumdan daha hızlı büyümesini hem de optimumdan daha hızlı döngüsünü sağlamak olanaksızdır. bundan şu sonuca varabiliriz; her hücrenin döngü süresi kusursuz bir zamanlamayla gelişecek şekilde programlanmıştır. Bu yazýlým iki aşamada yürütülür. İlkinde kromozomlardaki kalıtsal materyal iki katına çıkarılır, ikincisinde ise hücrenin diğer organelleri çoğaltılır. Döllenmiş yumurtalarda bölünme, alışılmışın tersine bir saatte ya da daha az bir süre içerisinde tamamlanır. Çünkü yumurta hücresine, yumurtanın olgunlaşması sırasında her çeşit molekülden bol miktarda verilmiştir. Böylece yumurta hücresi hızla bölünerek gittikçe daha küçük hücreleri yapar. Bunlardaki hücre döngüsünde büyüme evresi yoktur, yalnız bölünme için hazırlık yapılır. Bu nedenle yaklaşık bir saatte bir bölünebilir.
Hücre
Canlıların temel yapı ve işlevsel birimi hücredir. Bütün canlılar bir ya da daha fazla hücreden meydana gelmiştir. Kalıtım materyali hücrede bulunur. Modern Hücre Teorisi'ne göre yeni hücreler varolan hücrelerin çoğalması ile oluşur. Bu teoriyi şöyle açıklayabiliriz: Canlılarda gördüğümüz her türlü yapısal ve işlevsel faaliyeti hücrede görebiliriz. Yani bir hücre büyüme, boşaltım, üreme, hareket gibi, canlılığa özel işlevleri tek başına yerine getirebilir. Bütün canlılar hücrelerin biraraya gelmesiyle oluşmuştur. Tek bir hücreden meydana gelen amip, terliksi hayvan ve milyarlarca hücreden meydana gelen insan. Canlılığın en büyük özelliklerinden birisi hücresel yapıya sahip olmalarıdır. Her türlü özelliğimizin oluşmasını sağlayan kromozomlar hücrede bulunur. Kromozomlar, prokaryot (ilkel çekirdekli) canlılarda stoplazma içerisine dağılmış olarak bulunurken, ökaryot (gerçek çekirdekli) canlılarda çift kat zarla çevrili çekirdek organelinin içerisindedir. Kromozomlar sayesinde ana-babadaki özellikler, genç hücrelere ve tabii ki yavrularına geçer. Anorganik ve organik evrim süreci dışında hiçbir hücre, durduk yerde ortaya çıkmaz. Ancak varolan hücrelerin mitoz veya mayoz bölünme geçirmesiyle oluşur. Mitoz bölünme, bir hücreden aynı özellikleri taşıyan iki yavru hücrenin meydana gelmesidir. Büyüme ve gelişme sırasında vücut hücrelerimiz bolca mitoz bölünme geçirerek çoğalırlar. Mayoz bölünme ise, bir hücreden dört yavru hücrenin meydana gelmesidir. Üreme hücrelerinde görülen bir bölünme şeklidir. Canlıların çeşitlenmesine ve farklı özellikler kazanmasına olanak sağlar. Hücrenin Bölümleri Hücre Zarı Singer-Nicholson adlı iki bilim adamı tarafından ortaya atılan "Akıcı-Mozaik Zar Modeli" ile açıklanır. Bu modele göre hücre zarı, tek katlı lipid tabakasından meydana gelmiş, karbonhidrat ve protein molekülleri lipid tabakasına gömülü durumdadır. Lipid tabakası sürekli hareket halindedir. Stoplazma Hücre zarı ile çekirdek arasını dolduran canlı sıvıdır. Büyük bir kısmı sudur. Içerisinde organel denilen çeşitli görevleri üstlenmiş ve özelleşmiş yapılar bulunmaktadır. Endoplazmik Retikulum Çekirdek zarı ile stoplazma ya da hücre zarı arasında uzanan iletimle görevli kanal ve borucuklar sistemidir. Golgi Aygıtı Hücrenin bazalında bulunan iç içe geçmiş tabak görünümünde zar sistemidir. Yağ sentezi ve lizozomların paketlenmesinde görevlidir. Lizozom Tek katlı zarla çevrili, içerisinde sindirim enzimleri bulunduran organeldir. Mitokondri Hücrenin enerji santralidir. Oksijenli solunumun gerçekleştiği yerdir. Kloroplast Sadece bitki hücrelerinde bulunan bu organel, fotosentezin yani besin üretiminin gerçekleştiği yerdir. Sentrozom Bu organel sadece hayvan hücrelerinde bulunur ve bölünme esnasında kromozomların kutuplara taşınması görevini üstlenmiştir. Çekirdek Hücrenin en önemli organeli ve yöneticisi konumundadır. Dış tarafı çift kat zarla çevrili, içerisi ise karyoplazma denilen sıvı madde ile doludur. Ayrıca kromozomlar ve çekirdekçik de burada bulunur.
CANLILARDA ÇOĞALMA Üreme: Canlıların neslini devam ettirebilmek için kendine benzer bireyler meydana getirmelerine üreme veya çoğalma denir. İki tip üreme vardır. Bunlar 1. Eşeysiz üreme 2. Eşeyli üreme Eşeysiz üreme ile eşeyli üremeyi karşılaştırmalı olarak öğrenelim. Eşeysiz çoğalma (üreme) • Temelini rnitoz bölünme oluşturur. • Erkeklik ve dişilik yoktur (Cinsiyet yok) • Tek bir ata canlı bulunur. • Yavru bireyler ata canlıdan mitoz bölünme ile oluşur. • Oluşan canlıların bütün genetik özellikleri ata canlı-ntn aynısıdır. • Canlıların çeşitliliğinde etkisi yoktur. »Otuşan bireylerin ortam şartlarına dayanıklılıkları ay nıdır. Eşeyli çoğalma (üreme) • Temelini mayoz bölünme oluşturur. (Mitoz bu tip üremede hücre sayısını arttırır.) • Cinsiyet vardır. (Erkek ve dişi olmak üzere iki birey bulunur. • Bu tip üremede mayoz bölünme ile önce gametler oluşur, daha sonra gametler birleşir (döllenme) zigot oluşur. Zigot da mitozla gelişerek canlıyı oluşturur. • Eşeyli üremede canlılar arasında gen alışverişi olduğundan oluşan canlılar anne ve babadan farklı özelliklere sahip olur. Bu da ortam şartlarına daha dayanıklı bireylerin oluşmasını sağlar.
Etrafımızda gördüğümüz makroskobik canlılar ve göremediğimiz mikroskobik canlılar hücrelerden meydana gelmiştir. Hücreler ancak mikroskopla görülebilecek kadar küçük, canlı ve çok karmaşık yapılardır. İlk defa 1665 yılında Robert Hook, mantar dokusunu incelemiş gözlemlediği yapılarda küçük boşluklar görmüş ve gördüğü bu boşluklara içi boş odacıklar anlamına gelen HUCRE demiştir. Ancak hücre biliminin başlangıcı Matthias Schleiden ve Theodor Scwann tarafından ortaya konan hücre teorisine dayanmaktadır. Bu teori, tüm canlıların hücrelerden meydana geldiğini ve canlı yapısına katılan her hücrenin bağımsız olmalarına karşın birlikte çalıştıklarını ifade eder. Bugünkü anlamda hücre teorisi *Bütün canhlar bir veya bir çok hücreden meydana gelir. *Hücreler canlının en küçük yapısal ve fonksyonel birimidir. *Hücreler kendilerinden önceki hücrelerin bölünmesi İle meydana gelirler. *Canlının kalıtım maddeleri hücrelerde bulunur. HÜCRENİN ŞEKLI VE büyüklüğü Hücreler çoğunlukla mikroskobik olmakla birlikte, gözle görülebilecek büyüklükte olan hücrelerde vardır En küçük hücreler gametler, bakteriler ve parazit bir hücrelilerdir. En büyük hücre ise deve kuşu yumurtasıdır. Bilinen en uzun hücre ise 1 m kadar uzunluktaki sinir hücreleridir. Hücrelerin şekilleri farklı farklıdır. Yıldız, oval, küp, silindir, dikdörtgen vb. şekillerde olabilir. Mesela kemik hüc-releri yıldız, salgı hücreleri kübik, ince bağırsağın iç ta-baka hücreleri silindirik, bitki hücreleri kübik veya çok şekilli olabilir.
HÜCRENİN ÇEŞİTLERİ 1. Zarla Çevrili Çekirdeği Bulunmayan Hücreler Mavi-yeşil algler ve bakteriler sitoplazmalarında zarla çevrili bir çekirdek taşımazlar. Sitoplazma içinde yaşamsal olaylan gerçekleştiren organeller de yoktur. (Ribozom hariç) Canlılığın devamı için gerekli metabolizma olayları yapıları üzerinde olur. Memeli canlıların alyuvar hücrelerinde çekirdek yoktur. 2. Zarla Çevrili Çekirdeği Bulunan Hücreler Bu hücrelerde çekirdek çift katlı zarla sitoplazmadan ayrılmıştır. Yaşamsal olaylar hücre içinde bulunan organellerde gerçekleşir. Gelişmiş çok hücreli canlılarda yapı ve görev bakımın-dan benzer hücreler dokuları, dokular organlan, organ-lar sistemleri sistemler de organizmayı oluştururlar. Hücre '—> Doku —> Organ —> Sistem —> Organizma Canlılar hücre sayılarina göre; Tek hücreli canlılar Çok hücreli canlılar • Tek hücreden oluşurlar • Çok sayıda hücreden oluşurlar • Bütün hayatsal olaylar tek hücre İçinde gerçekleşir. • Hücreler arasında işbirliği vardır. • Bakteriler, Amip, Paramecium vb. •Bİtki, hayvan, insan, mantar... vb.
GENETİK KOPYALAMA
İşçilerin tulumları beyazdı; ellerinde soğuk, kadavra rengi kauçuk eldivenler vardı. Işık donuktu, ölüydü: Bir hayalet sanki!.. Yalnız mikroskopların sarı borularından zengin ve canlı bir öz akıyor, bir baştan bir başa uzanan çalışma masalarının üzerinde tatlı çizgiler yaratarak, parlatılmış tüpler boyunca tereyağ gibi yayılıyordu. "Bu da" dedi Müdür kapıyı açarak, "döllenme odası işte..." Doğal olarak, ilkin döllenmenin cerrahlığa dayanan başlangıcından söz etti, derken "Toplum uğruna seve seve katlanılan bir ameliyattır bu" dedi, "altı maaşlık ikramiyesi de caba... Bir yumurta bir oğulcuk, bir ergin; bu normal... Oysa, Bokanovskilenmiş bir yumurta tomurcuk açar, ürer bölünür. Eş ikizler yalnız insanların doğurduğu o eski zamanlardaki gibi yumurtanın bazen rastlantıyla bölünmesinden oluşan ikiz, üçüz parçaları değil, düzinelerle yirmişer, yirmişer." Müdür "yirmişer" diyerek sanki büyük bir bağışta bulunuyormuş gibi kollarını iki yana açtı; "yirmisi birden!.." Ama öğrencilerden biri bunun yararının ne olduğunu sormak gibi bir sersemlikte bulundu. "İlahi yavrucuğum!" Müdür olduğu yerde ona dönüvermişti. "Görmüyor musun? Görmüyor musun, kuzum?" Bir elini kaldırdı; heybetli bir duruşa geçmişti. "Bokanovski süreci toplumsal dengenin en başta gelen araçlarından biridir! Milyonlarca eş ikiz; toptan üretim ilkesinin sonunda biyolojiye uygulanmış olması..." YUKARIDAKİ PARÇA, Aldous Huxley’in 1930’larda yazdığı, geçtiğimiz ay bilim gündemini birdenbire fetheden "koyun kopyalama" deneyine değinen haberlerde sıkça gönderme yapılan, Brave New World (Cesur Yeni Dünya) romanının girişinden kısaltılarak alınmış bir bölüm. Huxley, olumsuz bir ütopya (distopya) niteliği taşıyan romanında, Alfa, Beta, Gama, Delta ve Epsilon adlarıyla, kendi içinde genetik özdeşlerden oluşan beş farklı sınıfa bölünmüş bir toplum tablosu çiziyor. Özdeş vatandaşların üretildiği bu hayali "Bokanovski Süreci", çağdaş anlamıyla klonlama (veya genetik kopyalama) olmasa da, sürecin yolaçtığı etik (ahlaki) ve toplumbilimsel kaygılar, sekiz ay önce İskoçya’da gerçekleştirilen ve geçtiğimiz ay kamuoyuna duyurulan gelişmelerin doğurduklarına denk düşüyor. Şimdi herkesin tartıştığı, son gelişmelerin insanlık için daha insanca bir dönemin mi yoksa, hızla gerçeğe dönüşen korkunç bir distopyanın mı kapısını araladığı. Şubat ayının 22’sinden itibaren, İskoçya’nın Edinburg kentinde, biyoteknoloji alanında tuhaf bir gelişme kaydedildiği, "Dünyanın sonu", "Frankenstein" gibi ifadeleri de içeren dedikodularla birlikte etrafta konu olmaya başladı. Bilim çevreleri de basın da şaşkındı, çünkü, seçkin yazarların ve bazı bilim adamlarının birkaç gündür zaten haberdar oldukları ve konuyu "patlatmayı" bekledikleri bu gelişme, bir biçimde basına sızmış, dilden dile dolaşmaya başlamıştı bile. Normalde pek de ciddiye alınmayacak böyle bir "dedikodunun" bu denli yayılabilmesi, işin içine çeşitli dallarda makalelere yer veren saygın bilimsel dergi Nature’ın adının karışmasıyla olmuştu. Gerçekten de Nature, dedikodu niteliğini fersah fersah aşan bir bilimsel gelişmeyle ilgili bir makaleyi 27 Şubat’ta yayınlayacağını bilim yazarlarına duyurmuş ve bu tarihe kadar "ambargolu" olan bir basın bülteni dağıtmıştı. Batı ülkelerinde yazarlar normal olarak bu ambargolara uyar, hazırladıkları yazıları, ambargonun bittiği tarihte, aynı anda yayına verirler. Ancak, aralarında ünlü The Observer’ın da bulunduğu bazı dergi ve gazeteler ambargoyu çoktan delmiş, konuyu kamuoyuna duyurmuştu bile. Haberin, kaynağı olan Nature ve ambargoya saygı gösteren çoğu nitelikli dergi ve gazetede yer almaması da, dedikodu trafiğini artırmış, ortaya atılan spekülasyonlarla beklenenden fazla ilgi toplanabilmişti. Hatta, Mart ayının başlarında, koyun klonlama haberinin yarattığı ilgi ortamını değerlendirmek isteyen bazı haberciler, aynı yöntemle Oregon Primat Araştırmaları Merkezi’nde maymunların klonlandığını öne sürdüler. Oysa, Oregon’da gerçekleştirilen, embriyo hücrelerinin oldukça sıradan bir yöntemle çoğaltılmasıyla yapılmış bir deneydi. Klonlama, yetişkin bir canlıdan alınan herhangi bir somatik (bedene ait) hücrenin kullanılmasıyla canlının genetik ikizinin yaratılmasını açıklamakta. Kavramsal temelleri çoktandır hazır olan bu işlemin uygulamada gerçekleştirilemeyeceği düşünülüyordu. Edinburg’daki Roslin Enstitüsünden Dr. Wilmut ve ekibi bunu başarmış gibi görünüyor. "Ben bu filmi daha önce seyretmiştim!" diyenleri rahatlatmak için hemen belirtelim ki, aynı ekip 1995 yılında embriyo hücrelerini kullanarak yine ikiz koyunlar üretmiş ve bunu duyuran makaleyi yine Nature dergisinde yayımlatmıştı. Bu deney de basına yansımış, ancak, son gelişmeler kadar yankı uyandırmamıştı. Ne de olsa bu yöntem, döllenmiş yumurtanın kazayla bölünüp tek yumurta ikizlerine yol açtığı bildik süreçlerden farksızdı. Sıklıkla unutulduğu için tekrarlamakta yarar var ki, Wilmut’un son başarısının önemi, işe somatik bir hücrenin çekirdeğiyle başlamasında yatıyor. Bu başarının ortaklarını anarken PPL Tıbbi Araştırmalar şirketini de atlamamak gerek. Borsalarda tırmanışa geçen hisseleriyle gelişmenin meyvelerini şimdiden yemeye başlayan PPL, projenin hem amaçlarını belirleyerek hem de maddi olanakları yaratarak kuzu Dolly’nin varlığının temel sebebi olmuş. Dr. Wilmut’un gerçekleştirdiği başarı şöyle özetlenebilir: Yetişkin bir koyundan alınan somatik bir hücrenin çekirdeğini dahice bir yöntemle, başka bir koyuna ait, çekirdeği alınmış bir yumurtaya yerleştirmek ve bilinen "tüp bebek" yöntemiyle yeni bir koyuna yaşam vermek. Adını, ünlü şarkıcı Dolly Parton’dan alan kuzu Dolly, isim annesinin değilse de, DNA annesinin genetik ikizi. Dolly, sevimli görünüşüyle kamuoyunun sempatisini kazanmış ve tüm bu süreç ilginç bir bilimsel oyun olarak sunulmuşsa da gerçekte deney oldukça iyi belirlenmiş bilimsel ve maddi hedefleri olan, soğukkanlı bir süreç. Zaten Dolly’nin araştırmacılar arasındaki adı da en az varlığı kadar "soğukkanlıca" seçilmiş: 6LL3... PPL’in idari sorumlusu Dr. Ron James, şirket sırlarını kaybetme kaygısıyla maddi hedeflerini pek açığa vurmamakla birlikte, hemofili hastaları için koyunlara insan kanı pıhtılaşma faktörü ürettirmeyi de içeren pek çok önemli ticari hedefin ipuçlarını veriyor. PPL ve Roslin Enstitüsü’nün çalışmaları, geçmişi çok eskilere dayanan ve önemli gelişmelerin kaydedildiği bir alan olan transjenik (gen aktarılmasıyla ilgili) araştırmaların bir üst aşamaya, nükleer transfer (çekirdek aktarılması) evresine doğru ilerletilmesinden başka birşey değil. Yıllardır başarıyla sürdürülen transjenik çalışmalarda tek boynuzlu keçi, üç bacaklı tavuk gibi görünüşte çarpıcı, yararı kısıtlı çalışmaların yanı sıra, insan proteinlerinin hayvanlara ürettirilmesi gibi, modern tıp için çığır açıcı sayılabilecek başarılar kaydedildi. Son gelişmelere imzasını atan ekip, daha önce insan bünyesince üretilen molekülleri gen transferi yöntemiyle bir koyuna ürettirmeyi başarmıştı. Söz konusu deneyde gerek duyulan moleküllerin koyunun tüm hücrelerinde değil, sadece süt bezlerinde sentezlenmesinin sağlanması, koyunun "ilaç fabrikası" olarak değerlendirilmesini beraberinde getiriyordu. Dolly başarısının en önemli potansiyel yararı da bununla ilgili zaten. Gen transferi yöntemiyle, istediğiniz maddeyi sentezleyebilen bir canlıya sahip olduğunuzda, madde verimini artırmak üzere aynı süreci zaman ve para harcayarak yinelemeye çabalamak yerine elinizdeki canlının genetik ikizlerini yaratabilirseniz, ticari değer arz edebilecek miktarda ilaç hammaddesi üretimine geçebilirsiniz. Elinizde birkaç on tane genetik özdeş canlı biriktikten sonra, bu küçük sürüyü doğal yollardan üremeye bırakacak olursanız, hem "yatırımınız" kendi kendine büyüyecek, hem de genetik çeşitlilik yeniden oluşmaya başlayacağından, tek bir virüs tipinin tüm "fabrikayı" yok etmesinin önünü alacaksınız demektir. Biraz Ayrıntı İskoç ekibin gerçekleştirdiği klonlama deneyinin, dünyanın pek çok bölgesine dağılmış sayısız standart biyoteknoloji laboratuvarında "kolayca" gerçekleştirilebileceği söyleniyor. Yine de uygulanan yöntem, günlük gazetelerdeki basit şemalarda anlatıldığı kadar kolay ve hemen tekrarlanabilir türden değil. İskoç ekibin başarısı ve önceki sayısız benzeri çalışmanın başarısızlığı, Wilmut’un, verici koyundan alınan hücre çekirdeğiyle, kullanılan embriyonik hücrenin "frekanslarını" çok hassas biçimde çakıştırabilmesine dayanıyor. Bu yöntemle araştırmacılar, yetişkin çekirdeğin genetik saatini sıfırlamayı, tüm gelişim sürecini başa almayı becerebilmişler. Yöntemin ayrıntılarına girmeden önce bazı temel kavramlara açıklık getirmekte yarar var. Çoğu memeli canlı gibi insan bedeni de milyarlarca hücreden oluşuyor. Bu hücrelerin milyonlarcası her saniye bölünmeyi sürdürerek beden gelişimini devam ettiriyor ve yıpranmış hücreleri yeniliyor. Bu hücrelerin önemli kısmı bedenimizin belli başlı bölümlerini oluşturan "somatik hücreler." Tek istisna, üreme hücreleri. Eşeyli üreme, gametlerin (sperm ve yumurta) ortaya çıktığı "mayoz bölünme"yle başlıyor. Cinsel birleşme sonucunda, spermin yumurtayı döllemesiyle de yeni bir canlının ilk hücresi "zigot" oluşuyor. Bu noktadan sonra gelişmeye dönük hücre bölünmeleri, "mayoz" değil, "mitoz" yoluyla ilerliyor. Koyun ve insan hücrelerinin de dahil olduğu ökaryotik yani, çekirdeği olan hücreler, farklı gelişim evreleri içeren bir yaşam döngüsü geçiriyorlar. Bu döngüyü, hücrenin görece durağan olduğu "interfaz" ve belirgin biçimde bölünmenin gerçekleştiği mitoz evrelerine ayırmak mümkün. Hücre, yaşam döngüsünün yüzde doksan kadarını interfaz evresinde geçiriyor. Aslında, bu duraklama evresi göründüğü kadar sakin değil; hücre, tüm bileşenlerini DNA’yı sona bırakacak biçimde çoğaltarak, bölünmeye hazırlanıyor. Alt evreleri son derece iç içe girmiş olan interfaz evresini işlevsellik açısından G1, S ve G2 alt evrelerine ayırmak yerleşmiş bir gelenek. Yani, hücrenin yaşam döngüsü bu üç evre ve M (mitoz)’dan oluşuyor. G1 evresi, DNA dışındaki bileşenlerin çoğaldığı bir dinlenme dönemi. S, DNA’nın bölünmesiyle sonuçlanan bir geçiş evresi. G2 ise, iç gelişmenin tamamlanıp, hücrenin mitoz yoluyla bölünmeye hazırlandığı süreci içeriyor. Hücrelerin hangi evreyi ne kadar sürede tamamlayacakları bir biçimde programlanmış durumda. Belli bir organizmanın tüm hücreleri bu evreleri aynı sürede tamamlıyorlar. Yine de, ani çevresel koşul değişiklikleri hücreleri G1 evresinde kıstırabiliyor; sözgelimi, besleyici maddelerin miktarı birdenbire minimum düzeye düştüğünde. G1 evresinin belli bir aşamasında, öncesinde bu duraklamaya izin verilen sabit bir kritik noktası var. Bu kritik nokta aşılırsa, çevresel koşullar ne yönde olursa olsun, DNA replikasyonunun önü alınamıyor. İleride göreceğimiz gibi, bu noktanın denetim altında tutulabilmesi, Wilmut ve ekibinin başarılı bir klonlama gerçekleştirebilmelerinin altın anahtarı olmuştur. Bu noktada bir parantez açarak G1, S, G2 ve M evrelerinin denetim altına alınmasının, hücrenin yaşam döngüsünü olduğu kadar, hücrenin özelleşmesini, sözgelimi beyinden veya kas hücrelerinden hangisine dönüşeceğini de kontrol altına alabilmeyi, bir başka deyişle, hücrenin genetik saatini sıfırlamayı sağladığını ekleyelim. Wilmut ve ekibi Dolly’i klonlayıncaya kadar bu sürecin tersinmez olduğu, söz gelimi, bir defa kas hücresi olmaya karar vermiş bir hücrenin yeniden programlanamayacağı zannediliyordu. Peki Wilmut bunu nasıl başardı? Soruyu tersinden cevaplayacak olursak, diğerlerinin bunu başaramamalarının nedeninin, kullandıkları somatik hücrelerin çekirdeklerini S veya G2 evrelerindeki konakçı hücrelere yerleştirmeleri olduğunu söyleyebiliriz. Eski kuramsal bilgilere göre bu yöntemin işe yaraması gerekiyordu, çünkü çekirdeğin mitoza yaklaşmış olması avantaj olarak görülüyordu. Ancak bu denemelerde, işler bir türlü yolunda gitmedi. Kaynaştırmadan sonra, hücre fazladan bir parça daha mitoz geçiriyor ve yararsız, kopuk kromozom parçaları meydana geliyordu. Bu "korsan" genler, gelişimin normal seyrini sürdürmesi için ciddi bir engel oluşturuyordu. Dersini çok iyi çalışmış olan Wilmut, bu olumsuz deneyleri değerlendirerek hücreyi G1 evresinin kritik noktadan önceki duraksama döneminde, "G0 evresinde" kıstırmaya karar verdi. Verici koyundan alınan meme dokusu hücrelerini kültür ortamında gelişmeye bırakan Wilmut, hücrelerin geçirdiği evreleri sıkı gözetim altında tutarak bir hücreyi G0 evresinde kıstırıp bu haliyle durağanlığa bırakmayı başarmıştı. Bunun için, hücrenin besin ortamını neredeyse öldürme sınırına kadar geriletmiş, tüm süreci dondurarak bir anlamda genetik saati de sıfırlayabilmişti. Üstelik bu evre, kaynaştırılacağı yumurta hücresinin mayoz gelişim sırasında girdiği, bu işlem için en uygun olan metafaz-II evresiyle de mükemmel bir uyum içindeydi. İşlemin diğer kısımları yemek tariflerinde olduğu kadar sıradan ve kolay uygulanabilir nitelikte. G0 evresindeki çekirdek metafaz-II evresindeki yumurtayla kaynaştırılıp, normal besin koşulları ve hafif bir elektrik şoku etkisiyle olağan çoğalma sürecine yeniden sokulduğunda, her şey tüp bebek olarak bilinen, in vitro fertilizasyon sürecindeki işleyişe uygun hale geliyor. Zigot, anne koyunun rahmine yerleştiriliyor ve gerekli hormonlarla normal hamilelik süreci başlatılıyor. Wilmut ve ekibinin gerçekleştirdikleri hakkında bilinenler, yukarıda kaba hatlarıyla anlatılanlarla sınırlı. Sürecin duyurulmayan kritik bir evresi varsa, bu ticari bir sır olarak kalacağa benziyor. Ancak, herkesin olup bitenler hakkında aynı bilgilere sahip olması, deneyin başarısı konusunda kimsenin şüphe duymamasını gerektirmiyor. 277 denemeden sadece birinin başarılı olması başta olmak üzere, çoğu uzmanın takıldığı pek çok soru işareti var. Herşeyin ötesinde, herhangi bir olgunun bilimsel gelişme olarak kabul edilmesi için, sürecin yinelenebilirliğinin gösterilmesi gerekiyor. Bir embriyolog, Jonathan Slack, çok daha temel şüpheleri öne sürüyor: "Araştırmacılar, yumurta hücresindeki DNA’ları tümüyle temizleyememiş olabilirler. Dolayısıyla Dolly, sıradan bir koyun olabilir." Slack, alınan meme hücresinin henüz tamamen özelleşmemiş olabileceğini, böyle vakalara meme hücrelerinde, bedenin diğer kısımlarına göre daha sık rastlanılabildiğini de ekliyor. Zaten Wilmut da, bedenin diğer kısımlarından alınan hücrelerin aynı sonucu verebileceğinden bizzat şüpheli. Örneğin, büyük olasılıkla kas veya beyin hücrelerinin asla bu amaçla kullanılamayacaklarını belirtiyor. Üstüne üstlük, koyun bu deneylerde kullanılabilecek canlılar arasında biraz "ayrıcalıklı" bir örnek. Koyun embriyolarında hücresel özelleşme süreci zigot ancak 8-16 hücreye bölündükten sonra başlıyor. Geleneksel laboratuvar canlısı farelerde ise aynı süreç ilk bölünmeden itibaren gözlenebiliyor. İnsanlarda ise ikinci bölünmeden itibaren... Bu durum, aynı deneyin fare ve insanlarda asla başarılı olamaması olasılığını beraberinde getiriyor. Dile getirilen açık noktalardan biri de, hücrelerde DNA barındıran tek organelin çekirdek olmayışı. Kendi DNA’sına sahip organellerden mitokondrinin özellikle önem taşıdığı savlanıyor. Memeli hayvanlarda mitokondriyal DNA, embriyo gelişimi sırasında sadece anneden alınıyor. Her yumurta hücresi, farklı tipte DNA’lara sahip yüzlerce mitokondriyle donatılmış. Bu mitokondriler zigotun bölünmesinin ileri evrelerinde, embriyo hücrelerine dengeli bir biçimde dağılıyor; ancak, canlının daha ileri gelişim evrelerinde, bu denge belli tipteki DNA’lara doğru kayabiliyor. Parkinson, Alzheimer gibi hastalıkların temelinde bu mitokondriyal DNA kayması sürecinin etkileri var. Bu yüzden kimileri, sağlıklı bir kuzu olarak doğan Dolly’nin, zigot gelişimine müdahele edilmiş olması yüzünden sağlıksız bir koyun olarak yaşlanabileceğini öne sürüyorlar. Şimdilik Dolly’nin tek sağlıksız yönü, basına teşhir edilirken sabit tutulması amacıyla fazla beslenmesi yüzünden ortaya çıkan tombulluğu. Klonlamalı mı? Klonlamanın özellikle de insan klonlama konusunun etik boyutu kamuoyunca, günlük yaşamda kültürün, temel bilimsel birikimin, tarih, siyaset ve toplumbilimin en yaygın ve temel kavramlarıyla tartışılabilir nitelik kazanmıştır. Nükleer enerji kullanımı, hormon destekli tarım, ozon tabakasına zarar veren gazların üretimi gibi, farklı toplum kesimlerince kolayca anlaşılabilir ve tartışılabilir kabul edilen klonlama, şimdiden kamuoyunun gündeminde yerini aldı. Kamuoyunun, bilimsel ve teknolojik gelişmelerin uygulanıp uygulanmaması konusunda birtakım ahlaki gerekçelerle ne şekilde ve ne ölçüde yaptırım uygulayabileceği tartışmalı olsa da, şu anda kamuoyunun isteksizliği klonlama çalışmalarının daha ileri aşamalara taşınmasına en güçlü engel olarak gösteriliyor. Oysa, "tüp bebek" diye bilinen in vitro fertilizasyonun, başlangıçtaki şiddetli tepkilerden sonra kolayca kabullenilmesi, işin içine "çocuk sahibi olma isteği ve hakkı" karıştığı durumlarda (aynı argüman klonlama konusunda da sıkça kullanılıyor) toplumun ne kadar kolay ikna olabileceğinin bir göstergesi. Bilimkurgu romanları ve filmlerinde kaba hatlarıyla çokça tartışılmış olan klonlama konusunda halihazırda belli belirsiz bir kamuoyu "oluşturulmuş" durumda. Şu anda sürmekte olan tartışmaların bilinen yanlışlara yeniden düşmemesi için birkaç temel olguya açıklık getirmek gerekiyor. Olası yanılgıların en sık rastlananı, klonlanmış bir canlının, (tartışmalara sıkça insan da dahil ediliyor) genin alındığı canlının fizyolojik özellikleri bir yana, kişilik özellikleri bakımından özdeşi olacağı kanısı. Kazanılmış özelliklerin kalıtsal yolla taşınabileceği yanılgısı, Philosophie Zooloique (Zoolojinin Felsefesi) adlı ünlü yapıtı 1809 yılında yayınlanmış olan, Fransız zoolog Jean Baptiste Lamarck’a dayanıyor. Lamarck’ın görüşlerinin takipçileri, insanların gözlemlenebilir kişilik özelliklerinin önemli ölçüde kalıtsal nitelik taşıdığını savlayarak, çevresel koşulların gelişim üzerindeki etkilerini neredeyse tamamen yadsıyorlardı. Oysa, genetik, evrim, psikoloji gibi alanların ortaya koyduğu çağdaş ölçütler, kazanılmış karakterlerin kalıtsal nitelik gösteremeyeceğini ortaya koyarak, kişilik oluşumunda çevresel etmenlerin güçlü bir paya sahip olduğunu kanıtlamıştır. Bu bağlamda, basında da yankı bulan "koyunlar zaten birbirlerine benzerler" esprisinin aslında ciddi bilimsel doğrulara işaret ettiğinin altını çizmek gerekiyor. Klonlanmış bir koyunun, genetik annesinin genetik ikizi olduğu ölçülerek gösterilebilir bir gerçektir. Oysa, gözlemlenebilir kişilik özellikleri oldukça kısıtlı olan koyunların birbirlerine benzemeleri kaçınılmazdır. Çok daha karmaşık bir organizma olan insanoğlu, sayısız gözlemlenebilir kişilik özelliği sayesinde, genetik ikizinden kolayca ayırt edilebilir. Tüm bunların ötesinde, klonlanmış bir insanın sadece kişilik bakımından değil, fizyolojik ve bedensel özellikleri bakımından da, genetik ikizinden farklı olacağını peşinen kabullenmek gerekiyor. Bir bebeğin biçimsel özelliklerinin ana rahminde geçirdiği gelişim süreci içerisinde tümüyle DNA’sı tarafından belirlendiği görüşü yaygın bir yanılgı. DNA molekülü, insan geometrisine dair tüm bilgileri en sadeleşmiş biçimiyle bile bütünüyle kapsayamayacak kadar küçük. Çoğu biçimsel özellik, akışkan dinamiği, organik kimya gibi alanlardaki temel evrensel yasaların kontrolünde meydana geliyor. Bu süreçte de, her zaman için rastlantı ve farklılaşmalara yeterince yer var. Bir genetik ikiz, kuramsal açıdan, eşine en fazla eş yumurta ikizlerinin birbirlerine benzedikleri kadar benzeyebilir. Uygulamada ise, benzerlik derecesi çok daha düşük olacaktır; aynı rahimde aynı anda gelişmediği, aynı fiziksel ve kültürel ortamda doğup büyüyemediği için... İşin bu boyutunu da göz önünde bulunduran Aldoux Huxley, romanında, Bokanovski Süreci’yle çoğaltılmış bebekleri, yetiştirme çiftliklerinde psikolojik koşullandırmaya tutma gereği duymuştu. Benzer biçimde, 1976’da yazdığı The Boys from Brazil romanında Adolf Hitler’den klonlanan genç Hitler’lerin öyküsünü kurgulayan Ira Levin, klonları, Adolf Hitler’in kişiliğinin geliştiği tüm olaylar zincirinin benzerine tabi tutma gereğini hissetmişti. Tüm bu "hal çarelerine" rağmen, kopya insanın genetik annesinden çoğu yönden farklı olması kaçınılmaz görünüyor. Diğer tüm koşullar denk olsa bile, kopya birey, aynı zamanda ikizi olan bir anneye sahip olmasından psikolojik bakımdan etkilenecektir. Sağduyumuz bize Hitler’i genlerinin değil, Weimar Cumhuriyeti sonrası sosyo-ekonomik koşulların ve genç Adolf’un kıstırıldığı maddi ve manevi bunalımların yarattığını öğretiyor. Tüm bunların ışığında, klonlama konusundaki popüler tartışmaları, tıkanıp kaldıkları, "beklenmedik bir ikize sahip olma" fobisinden kurtarılıp, daha gerçekçi zeminlere çekilmesi gerekiyor. Gen havuzunun (belli bir topluluktaki genetik çeşitlilik) daralması, hayvancılığın geleneksel yapısından koparılıp biyoteknoloji şirketlerinin güdümüne girmesi, yol açılabilecek genetik bozuklukların kontrolden çıkması, bu alanda çalışan bazı şirketlerin (söz gelimi PPL’in) tüm tekel karşıtı yasal önlemleri delerek ciddi ekonomik dengesizliklere yol açması gibi akla gelebilecek sayısız somut etik sorununun tartışılması gerekiyor. Yoksa, akademik organlardan dini cemaatlere kadar sayısız grup gelişmeleri "kitaba uydurma" çabasıyla, kısır tartışmalara girebilir. Örneğin, Budist bir araştırmacı, Dolly’nin eski yaşamında ne gibi bir kabahat işleyip de bu yaşama klonlanmış olarak gelmeyi hak ettiği üzerine kafa yoruyormuş. Aslında biyoteknolojik tekelcilik tehdidine, Cesur Yeni Dünya’da Aldous Huxley de işaret etmişti: "İç ve Dış Salgı Tröstü alanından hormon ve sütleriyle Fernham Royal’daki büyük fabrikaya hammadde sağlayan şu binlerce davarın böğürtüsü duyuluyordu..." İnsanoğlunun temel kaygıları, şimdilik bazı temel koşullarda klonlamayla çelişiyor gibi görülüyor: Bir çiftçi düşünün ki, kendisi için tüm evreni ifade eden kasabasında herkese hayranlıktan parmaklarını ısırtan bir danaya sahip olsun. Bu danayı klonlayıp tüm sürüsünü özdeş yapmayı ister miydi? Büyük olasılıkla biraz düşündükten sonra bundan vazgeçerdi. Danasının biricik oluşu ve genetik çeşitliliği sayesinde bu danaya yaşam veren sürüsünün daha da güzel bir dana doğurması olasılığı çok daha değerli. Ömrü boyunca aynı dananın ikizlerine sahip olmayı kabullenmiş bir çiftçinin komşusu her an elinde daha güzel bir danayı ipinden tutarak getirebilir.
|
|
|
|
|
515
|
cellotin genel / Fen - Fizik / Ynt: atp
|
: Ekim 05, 2007, 11:01:48 ÖS
|
|
Enerji Taşıyıcı Molekül Olarak ATP: TAŞIMA VE DOLAŞIM SİSTEMLERİ Çok hücreli canlıların çoğunda doku hücrelerine gerekli maddelerin ulaştırılması,doku hücrelerinde oluşturulan artık maddelerin de o bölgeden uzaklaştırılması kanallar ve sıvılarla yapılır.Bu sıvı ve kanalların oluşturduğu yapıya taşıma sistemleri denir. Taşıma sistemi,sindirm sisteminde sindirilen besinlerin monomerlerini ve akciğerden gelen oksijeni doku hücrelerini ulaştırır.Hücrelerde oluşan artık maddeleride (karbon dioksit ve azotlu artıklar) boşaltım organına taşır.Aynı zamanda ısının organizmaya dengeli bir şekilde dağılmasını sağlar.Endokrin bezlerden salgılanan hormonlar kana verilir ve kan aracılığı ile gerekli yerlere taşınır.Dolaşım olduğundan bütün doku ve organlar arasında ilgi kurulur.Bu sayede kanın,su,besin,tuz miktarı ve solunum gazları düzenlenmiş olur.Yani böylece hemeostazinin kurulması ve devamı sağlanır.(Hemeostasi=Sistemlerin canlıya sağladığı kararlı iç denge) 1.Bir Hücrelilerde Taşıma: Bir hücreliler ve basit yapılı çok hücrelilerde taşınma,vücut yüzeyindeki difüzyonla yapılır.Tek hücreli canlılarda,alınan maddelerden hücrenin tamamı kısa sürede yararlanabilir.Tek hücreli canlılarda,volvox kolonisi,süngerler,sölentereler ve yassı solucanlarda dolaşım sistemi yoktur. *Komplex bir hücrelilerde (ökaryotlarda) koful ya da endoplazmik retikulum madde iletimini sitoplazma içerisinde sağlarki bu da çok basit bir dolaşım sayılabilir. 2.Bitkilerde Taşıma: A.Basit Yapılı Bitkilerde Taşıma Sİstemi: Bitkiler aleminin en basit yapılı temsilcileri olan su yosunları,ciğer otları ve kara yosunlarında özel bir taşıma sistemi yoktur. Su yosunları,suyu,mineralleri ve karbon dioksiti bütün yüzeyleriyle su ortamından alabilirler,artıkları da aynı şekilde suya verebilirler. Kara yosunları ve ciğer otları su bulma problemiyle karşı karşıya oldukları için daha çok nemli ve sulak yerlerde yaşarlar,ya da ancak yağışlı mevsimlerde gelişebilirler.Taşıma sistemleri olmadığı için boyca fazla büyüyemezler.Bu bitkilerde topraktaki su ve mineralleri almayı sağlayan,köke benzeyen (rizoidler) bulunur.Gerçek gövde ve yapraklar ise bulunmaz. Eğrelti otları,at kuyrukları ve kibrit otları kara yaşamına daha iyi uyum sağlamışlardır.Çünkü topraktan kökleriyle aldıkları su ve mineralleri vücudun diğer kısımlarına taşıyan basit iletim demetlerine (damar) sahiptirler.Ayrıca tohumlu bitkilerdekine benzeyen gövde ve yaprakları da vardır. Bitkilerde taşıma sisteminin görevleri: *Su ve mineral taşımak *Besin taşımak *Su ve mineral emilimini kökler tarafından yapmak *Isıyı düzenlemek B.Yüksek Yapılı Bİtkilerde Taşıma Sİstemi: Gelişmiş bitkilerde fotosentez ve diğer hayat olaylarının çoğu yapraklarda gerçekleşir.Köklerle alınan suyun fotosentezde ve transprasyon (terleme)'da kullanılmak üzere yapraklara,yapraklarda sentezlenen besinlerin biyolojik faaliyetlerde kullanılmak veya depolanmak üzere diğer organlara iletilmesi taşıma sistemiyle sağlanır. 1.Yaprak ve Stomalar: a)Yaprağın yapısı ve özellikleri: Fotosentezle besin üreten organdır.Fotosentezde gerekli olan ışığı iyi şekilde alabilmek,karbon dioksit,su,oksijen gazı alışverişi yapabilmek için geniş yüzeylidirler.Yaprakların çoğunda meristem bulunmadığı için uzun ömürlü değillerdir.En fazla iğne yapraklılarda 3-4 yıl yaşabilirler.Bir dikotiledon yaprağı,yaprak sapı,yaprak kını ve yaprak ayasından oluşur.Yaprak ayası nemli ortam bitkilerinde geniş,kurak ortam bitkilerinde küçüktür.Böylece nemli ortam bitkileri daha çok ışık ve karbon dioksitten yararlanarak daha hızlı büyüme ve gelişme gösterirler.Kurakçıl bitkilerde ise yaprak yüzeyinin az olması su kaybını önleyen bir adaptasyondur. Gövde ve kökte olduğu gibi iletim demetleri bulunur.Ayadaki iletim demetleri çatallanarak damarları meydana getirir. Yapraktan alınan mikroskobik kesitte,alt ve üst yüzeyde epidermise rastlanır.Koruyucu epidermis hücreleri kütin salgılarlar.Oluşturdukları kütikula tabakasıyla ısının yalıtımını sağlayarak bitkinin su kaybını azaltırlar.Yaprağın su kaybını engellerken,ışık emilmesine engel olmazlar.Epidermis hücreleri arasında stoma (gözenek) denen açıklıklara rastlanır.Stoma hücreleri hariç diğer epidermis hücrelerinde kloroplast bulunmaz.Stomalar genellikle ışıkta açık,karanlıkta kapalıdır.Bu kapalı açık olma mekanizması,bekçi hücrelerin turgor basıncıyla kontrol edilir. Alt ve üst epidermis arasındaki bölgeye mezofil adı verilir.Üst epidermise yakın silindir şeklindeki hücrelerden oluşan tabakaya palizat parankiması,alt epidermis tarafındaki gevşek sıralanmış,hücreleri arasındaki boşlukları fazla olan tabakaya sünger parankiması denir.Palizat parankimaları ve sünger parankimaları arasındaki boşluklar,karbon dioksit deposu olarak görev yapar. Sıcak ve kurak iklimlerde; *Dar yüzeyli *Damar az, içe gömülmüş *İğne yapraklı (çam)   | | | |
|