Biyolojinin inceleme alanı ve alt dalları
Biyoloji, canlıları ve canlıların birbirleriyle ve cansız çevreyle ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır. Yapıyı, işleyişi, çoğalmayı, kalıtımı, çeşitliliği ve çevreyle ilişkiyi kapsar. Kapsamı çok geniş olduğu için alt dallara ayrılmıştır.
Alt dalların her biri canlıyı farklı bir noktadan inceler. Bir alt dalın adı çoğu zaman neyi incelediğini de söyler: botanik bitkileri, zooloji hayvanları, mikrobiyoloji gözle görülemeyen küçük canlıları ele alır.
| Alt dal | İncelediği konu |
|---|---|
| Sitoloji | Hücrenin yapısı ve işleyişi |
| Histoloji | Dokuların yapısı |
| Anatomi | Canlının organ ve organ sistemlerinin yapısı |
| Fizyoloji | Organ ve sistemlerin işleyişi |
| Genetik | Kalıtım ve kalıtsal çeşitlilik |
| Ekoloji | Canlıların birbirleriyle ve çevreyle ilişkileri |
| Botanik | Bitkiler |
| Zooloji | Hayvanlar |
| Mikrobiyoloji | Mikroskobik canlılar (bakteri gibi) |
| Taksonomi | Canlıların sınıflandırılması ve adlandırılması |
| Embriyoloji | Embriyonun gelişimi |
| Paleontoloji | Fosiller ve geçmişte yaşamış canlılar |
Biyoteknoloji, biyolojik bilgiyi insanın yararına olacak ürün ve yöntemlere dönüştüren uygulama alanıdır. Biyoloji; kimya, fizik ve matematikle birlikte çalışır.
KısayolAlt dalın adındaki «-loji» inceleme, ilk kısım ise konudur: sito (hücre), histo (doku), zoo (hayvan), eko (çevre).
Anatomi ile fizyoloji sık karıştırılır. Anatomi «bu organ nasıl bir yapıdadır?» sorusuna, fizyoloji «bu organ nasıl çalışır?» sorusuna cevap arar.
Bilimsel yöntem ve değişkenler
Biyologlar soruları rastgele değil, belli bir yolla cevaplar. Bu yola bilimsel yöntem denir. Basamakları genellikle şöyle sıralanır: gözlem, problemin belirlenmesi, hipotez kurma, deney yapma, verileri toplayıp yorumlama, sonuç çıkarma ve sonucu paylaşma.
- Gözlem: Duyularla ya da araçlarla bilgi toplamak. Ölçüm gerektiren gözlem niceldir, renk ya da biçim gibi gözlem niteldir.
- Hipotez: Probleme getirilen, deneyle sınanabilen geçici cevaptır. Sınanamayan bir tahmin hipotez sayılmaz.
- Deney: Hipotezi sınamak için koşulları kontrol ederek yapılan çalışmadır.
- Sonuç: Veriler hipotezi destekler ya da desteklemez. Hipotez desteklenmezse yeni hipotez kurulur.
Deneyde üç tür değişken vardır. Bağımsız değişken, araştırmacının bilerek değiştirdiği etkendir. Bağımlı değişken, bağımsız değişkene bağlı olarak değişen ve ölçülen sonuçtur. Sabit tutulan değişkenler ise sonucu etkileyebilecek, ama bütün gruplarda aynı bırakılan koşullardır.
KısayolAraştırmacı değiştiriyorsa bağımsız, ölçüyorsa bağımlı, hep aynı bırakıyorsa sabit değişkendir.
Kontrol grubu, bağımsız değişkenin uygulanmadığı ya da olağan koşulda bırakılan gruptur. Deney grubuyla kontrol grubu karşılaştırılarak etkinin gerçekten bağımsız değişkenden geldiği anlaşılır. Deneyin birden çok tekrarlanması sonuçların güvenilirliğini artırır.
Örnek. Bir öğrenci aynı türden fasulye tohumlarını aynı toprağa üç saksıya ekiyor. Saksılara aynı miktarda su veriyor. Üç saksı da aynı odada tutuluyor; A saksısı günde 8 saat, B saksısı günde 4 saat ışık alıyor, C saksısının üstü ise ışık geçirmeyen bir kutuyla örtülüyor. On gün sonra fidanların boyunu ölçüyor. Değişkenleri ve kontrol grubunu belirleyin.
- Öğrencinin kasıtlı olarak değiştirdiği etken ışık süresidir: bağımsız değişken.
- Ölçülen sonuç fidan boyudur: bağımlı değişken.
- Tohum türü, toprak, su miktarı ve (aynı odada tutuldukları için) sıcaklık sabit tutulan değişkenlerdir.
- Kontrol: C saksısı (ışık uygulanmayan grup). Bağımsız değişken bu saksıya hiç uygulanmaz; ışık alan A ve B saksıları deney gruplarıdır.
CevapBağımsız: ışık süresi · Bağımlı: fidan boyu · Sabit: tohum, toprak, su, sıcaklık · Kontrol: C saksısı (ışık uygulanmayan grup)
Sonuç hipotezi desteklemiyorsa deney başarısız sayılmaz. Hipotezin yanlış olduğunu öğrenmek de bilimsel bilgidir.
Canlı organizasyon düzeyleri
Canlılar basit yapılardan karmaşık yapılara doğru düzenli bir sıralama gösterir. Her düzey, bir alttaki düzeyin birleşmesinden oluşur ve alttakilerde bulunmayan yeni özellikler kazanır.
| Sıra | Düzey | Kısa tanım |
|---|---|---|
| 1 | Atom | Maddenin en küçük yapı taşı |
| 2 | Molekül | Atomların birleşmesiyle oluşur (su, glikoz) |
| 3 | Organel | Hücre içinde belirli görevi olan yapı (mitokondri) |
| 4 | Hücre | Canlının yapı ve işlev birimi |
| 5 | Doku | Aynı görevi yapan benzer hücreler topluluğu |
| 6 | Organ | Farklı dokuların birlikte çalışmasıyla oluşan yapı |
| 7 | Organ sistemi | Ortak işi yapan organlar topluluğu |
| 8 | Organizma | Bütün sistemleriyle tek bir canlı birey |
| 9 | Popülasyon | Aynı bölgede yaşayan aynı tür bireyler topluluğu |
| 10 | Komünite | Aynı bölgede yaşayan farklı popülasyonların tümü |
| 11 | Ekosistem | Komünite ile cansız çevrenin birlikte oluşturduğu sistem |
| 12 | Biyosfer | Yeryüzünde canlıların yaşadığı bütün ekosistemler |
Tek hücreli bir canlıda hücre düzeyi aynı zamanda organizma düzeyidir; doku, organ ve organ sistemi düzeyleri yoktur.
KısayolOrganizma düzeyine kadar «yapı», sonrasında «topluluk» düzeyleri gelir: popülasyon aynı tür, komünite farklı türlerdir.
Örnek. Bir gölde yaşayan bütün sazan balıkları, bütün kurbağalar ve bütün su bitkileri için hangi organizasyon düzeyi söylenebilir? Yalnız sazanlar için hangisi söylenebilir?
- Yalnız sazanlar aynı türdür ve aynı bölgede yaşar: popülasyon.
- Sazan, kurbağa ve su bitkileri farklı türlerdir ama aynı bölgede birlikte yaşar: komünite.
- Gölün suyu, ışığı, tortusu gibi cansız çevre de eklenirse ekosistem olurdu.
CevapSazanlar: popülasyon · hepsi birlikte: komünite
Mikroskop, ölçü birimleri ve büyütme
Hücreler çıplak gözle görülemeyecek kadar küçüktür. Bu yüzden biyolojide mikroskop temel araçtır. Okullarda en çok kullanılan ışık mikroskobu, ışığı örnekten geçirip mercek sistemiyle büyütür. İnce kesit alınarak hazırlanan örnek ışığı geçirmelidir.
Işık mikroskobunda iki mercek sistemi vardır: göze yakın oküler ve örneğe yakın objektif. Toplam büyütme bunların çarpımıdır. Ayırt etme gücü, birbirine yakın iki noktayı ayrı görebilme yeteneğidir; yalnızca büyütmek, ayrıntıyı görünür kılmaya yetmez.
BüyütmeToplam büyütme = objektif büyütmesi × oküler büyütmesi. Gerçek boyut = görüntünün boyutu ÷ toplam büyütme.
Elektron mikroskobu ışık yerine elektron demeti kullanır ve ayırt etme gücü ışık mikroskobundan çok daha yüksektir; virüs gibi çok küçük yapıların ve organellerin ayrıntısı bununla görülür. Örnek vakumda incelendiği için canlı örnek gözlenemez; canlı hücre ışık mikroskobuyla izlenebilir.
| Birim | Sembol | Dönüşüm |
|---|---|---|
| Milimetre | mm | 1 mm = 1000 µm |
| Mikrometre | µm | 1 µm = 1000 nm |
| Nanometre | nm | 1 mm = 1 000 000 nm |
Büyük birimden küçüğe geçerken 1000 ile çarpılır, küçükten büyüğe geçerken 1000’e bölünür.
Örnek. Oküler mercek 10×, objektif mercek 40× ise toplam büyütme kaçtır? Bu büyütmede bir hücrenin görüntüsü 2 mm uzunluğundaysa hücrenin gerçek boyu kaç µm’dir?
- Toplam büyütme = 10 × 40 = 400.
- Gerçek boyut = 2 mm ÷ 400 = 0,005 mm.
- mm → µm için 1000 ile çarpılır: 0,005 × 1000 = 5 µm.
Cevap400× büyütme · hücre 5 µm
Örnek. Uzunluğu 2 µm olan bir bakteri kaç nm’dir? Aynı bakteri kaç mm’dir?
- µm → nm için 1000 ile çarpılır: 2 × 1000 = 2000 nm.
- µm → mm için 1000’e bölünür: 2 ÷ 1000 = 0,002 mm.
Cevap2000 nm = 0,002 mm
Biyolojik araştırmada etik
Biyolojik araştırmaların konusu çoğu zaman canlıdır; bu yüzden bilimsel çalışmalarda bilgi kadar etik kurallar da önemlidir. Etik, bir araştırmanın neyi nasıl yapması gerektiğini belirleyen değerler bütünüdür.
- Hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalarda canlıya gereksiz acı çektirilmez; deney yalnızca gerekliyse ve uygun izinle yapılır.
- İnsanın katıldığı araştırmada kişi, çalışma hakkında bilgilendirilir ve gönüllü olarak onay verir.
- Veriler dürüstçe kaydedilir; hipotezi desteklemiyor diye sonuç değiştirilmez ya da gizlenmez.
- Başkasının fikri ya da verisi kaynak gösterilmeden kullanılmaz.
- Doğal yaşam alanına zarar verilmez; nesli tehlikedeki türler korunur.
Biyoteknoloji ve genetik gibi alanlarda etik daha da önem kazanır; çünkü yapılan çalışmanın sonucu insanları, diğer canlıları ve çevreyi uzun süre etkileyebilir.
Bilimsel bilgi değişebilir. Yeni kanıtlar bulundukça kuramlar geliştirilir; bu, bilimin zayıflığı değil işleyiş biçimidir.
Testten önce bunları bil
- Bağımsız ve bağımlı değişkeni karıştırmayın
Araştırmacının değiştirdiği etken bağımsız, ölçtüğü sonuç bağımlı değişkendir. Soruda «etkisi araştırılıyor» denen şey bağımsız değişkendir.
- mm → µm → nm hep 1000’lidir
1 mm = 1000 µm ve 1 µm = 1000 nm. 100 ya da 10 ile çarpmak en sık dönüşüm hatasıdır.
- Gerçek boyut büyütmeyle çarpılmaz, bölünür
Görüntü gerçekten büyük göründüğü için gerçek boyut görüntüden küçüktür: görüntü boyutu ÷ büyütme.
- Popülasyon tek türdür, komünite çok türlüdür
Aynı bölgedeki aynı tür bireyler popülasyon, farklı türlerin tamamı komünitedir. Cansız çevre eklenince ekosistem olur.
- Kontrol grubuna bağımsız değişken uygulanmaz
Kontrol grubu, etkiyi sınanan etken olmadan olağan koşulda bırakılır. Sabit değişkenler bütün gruplarda aynıdır.
Kendini dene
Cevaba dokun — neden öyle olduğunu birlikte görelim.
Hücrenin yapısını ve işleyişini inceleyen biyoloji alt dalı hangisidir?
Oküler mercek 10×, objektif mercek 40× olan bir ışık mikroskobunda toplam büyütme kaçtır?
Uzunluğu 0,05 mm olan bir hücre kaç µm’dir?
Aşağıdaki sıralamalardan hangisi küçükten büyüğe doğru doğrudur?
Bir öğrenci aynı tohumlardan oluşan gruplara farklı sıcaklıklar uygulayıp çimlenme yüzdesini karşılaştırıyor. Bu deneyde bağımsız değişken hangisidir?
Kontrol grubuyla ilgili hangisi doğrudur?
Aşağıdakilerden hangisi bilimsel bir hipotezin özelliğidir?
Bir mikroskopta görüntünün uzunluğu 6 mm ve toplam büyütme 300× ise cismin gerçek uzunluğu kaç µm’dir?
Bir ormanda yaşayan bütün çam ağaçları, geyikler, tilkiler, mantarlar ve bakteriler için hangi organizasyon düzeyi kullanılır?
Çapı 3 µm olan bir yapı kaç nm’dir?
Alıştırma bitti — –
Sıradaki konu: Canlıların ortak özellikleri.
0/10 · soru cevaplandı