MBG 113 BİYOLOJİ-I LABORATUVARI - abl.gtu.edu.trabl.gtu.edu.tr/hebe/AblDrive/71167157/w/Storage/217_2011_1_113... · *Her canlı grubunda ilk çalışmalar alfa düzeyde yapılmış,

MBG 113 BİYOLOJİ-I

LABORATUVARI

I .Biyoloji ve Biyolojinin Dalları

II. Biyolojinin Tarihçesi

III.Canlıların Sınıflandırılması

IV.Biyolojik Materyallerin İncelenmesi

Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER

I. Biyoloji ve Biyolojinin Dalları

*Yaşama dair gizemler, tarihteki tüm insanları

etkilediğinden; bitkiler ve hayvanlar hakkındaki araştırmalar

tüm toplumların tarihlerinde yer almıştır.

*Bu kadar ilginin bir kısmı, insanların hayata hükmetme ve

doğal kaynakları kullanma isteğinden gelmektedir.

*Soruların peşinden koşmak, insanlara, organizmaların

yapıları hakkında bilgi kazandırdı ve de yaşam standartları,

zamanla yükseldi.

* İlginin bir diğer kısmı ise, doğayı kontrol etme isteğinden

çok, onu anlama isteğinden gelmektedir.


*Latince Bios (canlı) ve Logos (bilim) sözcüklerinden oluşan Biyoloji,

canlıların yapısını, vücutlarında geçen temel yaşam olaylarını, eşitliliklerini,

büyümelerini, gelişmelerini, davranışlarını, çevreleri ile ilişkilerini ve

yeryüzüne dağılışlarını inceleyen çok geniş kapsamlı bir bilimdir.

*Bütün canlıların da cansız dünyayı oluşturan maddelerden yapıldığı

bilinmektedir. Bu bakımdan biyolojinin cansız dünyayı inceleyen bir çok

bilimle ilgilenmesi doğaldır.

*Biyoloji, biyokimya, biyofizik ve biyomatematik aracılığıyla temel fen

bilimlerinden olan kimya, fizik ve matematikle de ilişkilidir.

*Ayrıca paleontoloji (fosil bilimi) jeoloji ve astronomi ile dolaylı olarak;

psikoloji, sosyoloji ve antropoloji ile doğrudan doğruya ilişkilidir.


I-1.Biyolojinin İlkeleri

*Biyoloji, bilgiye ulaşmak için bilimsel yöntemleri kullanır.

*Bilimsel teoriler, bilimsel gözlemlere dayanır yeni araştırmalarla geliştirilirler ve

aynı zamanda, daha gözlenmemiş bir fenomenin tahmin edilebilmesi için de

kullanılırlar.

*Biyolojik sistemler, bazen sistematik olarak modellenirler ancak diğer bilim

dallarında olduğu gibi teoriler sadece matematik kullanarak açıklanmaz bilimsel

gözlemlere de dayanır.

Biyolojik bilimler, birkaç temel ilkenin altında toplanılabilirler:

1.Evrensellik,

2.Evrim,

3.Çeşitlilik,

4.Devamlılık,

5.Genetik,

6.Homeostasis,

7.Etkileşimler.


I-2. Biyolojinin Dalları

*Biyoloji o kadar büyük bir araştırma sahası haline gelmiştir ki, genellikle

bir dal olarak değil de, birbirine geçmiş birçok alt dal olarak görülür.

*Bu madde, dört ana grubu incelemektedir.

İlk grup; hücre, gen, vb. temel yapı taşlarını inceleyen dallardan

oluşmaktadır.

İkincisi; doku, organ ve vücut düzeyindeki yapıları inceleyen dallardan

oluşmaktadır.

Üçüncüsü, organizmalar ve onların geçmişlerini incelerken

Dördüncüsü de onların etkileşimlerini inceler.

*Bu sınırların, gruplamaların ve açıklamaların sadece biyolojik

araştırmanın basitleştirilmiş bir şekli olduğu unutulmamalıdır.

*Gerçekte, bu dallar arasındaki sınırlar belirli değildir ve birçok dal,

birbirinin yöntemlerini kullanırlar.


*Mesela, evrimsel biyoloji, DNA zincirlerini belirlemede moleküler

biyolojiden fazlaca etkilenir.

*Başka bir örnek vermek gerekirse, fizyoloji, organ sistemlerinin

görevlerini açıklarken hücre biyolojisinden oldukça yararlanır.

*Bunun dışında, etiyoloji ve karşılaştırmalı psikoloji, hayvan

davranışlarının incelenmesi ve düşünsel özelliklerini incelemesiyle

biyolojinin sınırlarını genişletirler.

**Biyolojinin ana dalları aşağıdaki gibi sıralanabilir.

BOTANİK, ZOOLOJİ, MOLEKÜLER BİYOLOJİ, HÜCRE BİYOLOJİSİ

(SİTOLOJİ), GELİŞİM BİYOLOJİSİ, FİZYOLOJİ , DAVRANIŞ

BİYOLOJİSİ, EKOLOJİ, EVOLÜSYON


Morfoloji: Canlıların dış görünüşünü, şeklini,

Anatomi: Canlıyı oluşturan organları,bu organların birbirleriyle ilişkilerini,

Fizyoloji: Organizmadaki organ ve dokuların görev ve işleyişlerini,

Embriyoloji: Organizmanın gelişme devrelerini (özellikle döllenmiş yumurtadan

zigottan itibaren meydana gelen gelişme ve farklılaşmaları),

Sitoloji: Hücrenin yapısını ve çalışmasını,

Histoloji: Çok hücreli canlılardaki dokuların yapısını ve bu dokuların vücudun

nerelerinde bulunduğunu, hangi organların yapısına katıldığını,

Genetik: Canlılardaki kalıtsal özelliklerin dölden döle nasıl geçtiğini, ayrıca“gen”

in yapısını görevini ve genlerde meydana gelen değişiklikleri,


Mikrobiyoloji: Mikroorganizmaların beslenme, üreme gibi yaşam şekillerini,

Biyokimya: Canlıların yapısındaki kimyasal maddeleri ve yaşamın temeli olan

biyokimyasal tepkimeleri,

Nörobiyoloji: Canlıların sinir sistemlerinin işleyişlerini ve fonsiyonelliklerini,

moleküler etkileşimleri,

Biyofizik: Canlıları incelemede fizik araçlarını kullanan araç ve tekniklerin

incelenmesini, moleküler biyolojide ki rollerini,

Ekoloji: Canlıların hem kendi aralarında hem de çevreleriyle olan ilişkilerini tek

tek veya birlikte incelenmesini,

Evrimsel biyoloji: Evrim teorisini destekleyen kanıtların incelenmesini,

Filojeni: Bir grup organizmanın (soyun=türün) evrimsel geçmişinin

araştırılmasını,


Taksonomi: Canlıları benzerliklerine göre sınıflandıran çalışmaları,

İhtiyoloji: Balıkların incelenmesini,

Entomoloji: Böceklerin incelenmesini,

Ornitoloji: Kuşların incelenmesini,

Viroloji: Virüslerin incelenmesini,

Bakteriyoloji: Bakterilerin incelenmesini,

İmmünoloji: Vücudun hastalıklara ve yabancı maddelere karşı direncini ve

bunun temellerinin incelenmesini kapsamaktadır.


Dikkat çekici çalışmaları olan diğer dallardan;

Deniz biyolojisi: Okyanus ve denizlerdeki yaşamı,

Limnoloji: Göller ve bunlar içinde yaşayan canlıları,

Paleontoloji: Tarih öncesi biyolojik yaşamı, fosilleri,

Sosyobiyoloji: Sosyal ilişkilerin biyolojik temelini,

Biyometri: Biyolojik olayları istatiksel olarak açıklamayı incelemektedir.

Ayrıca; son yıllarda uzay şartlarında canlıların karşılaştıkları yeni durumları,

bunların canlı üzerindeki olumlu ve olumsuz etkilerini, canlıların uzaya uyum

şartlarını araştıran -Uzay Biyolojisi- yeni bir bilim dalı olarak gelişmeye

başlamıştır.


II.Biyolojinin Tarihçesi

Biyoloji ilkeleriyle ilgili bazı bilgilerin tarih öncesinde ortaya çıkmış olduğunu

arkeoloji buluntuları ortaya koymuştur.

*Cilalı taş Devri'nde, çeşitli insan toplulukları tarımı ve bitkilerin tıp alanında

kullanımını geliştirmişlerdir. Sözgelimi eski Mısırlılar, bazı otları ilaç olarak ve

ölülerin mumyalanmasında kullanmışlardır.

*Biyolojinin tek bir bilim dalı olarak ortaya çıkması 19. yüzyılda olmuşsa da,

biyolojik bilimlerinden, tıp gelenekleri ve doğa tarihiyle ilgili olanlarının izi

Yunanlılara kadar dayanır.

*Tıbbın kurucusu sayılan Hippokrates, tıbbın ayrı bir bölüm olarak gelişmesine

büyük katkıda bulunmuşsa da, biyolojinin temel gereçleri olarak gözlem ve

çözümlemeyi kurumlaştıran, Eflatunun öğrencisi Aristoteles'in özellikle üremeye

ilişkin gözlemleri ve sınıflandırma sistemiyle ilgili görüşleri önemlidir.


*Biyoloji incelemelerinde öncülük daha sonra Roma'ya, ve İskenderiye'ye

geçmiş, İ.Ö. II.yy. ile İ.S.II. yy'a kadar incelemeler özelikle tarım ve tıp

çevresinde odaklanmıştır. Ortaçağ'daysa, biyoloji incelemesinde İslâm bilginleri

öne geçmişler ve eski Yunan metinlerinden öğrendikleri bilgileri geliştirerek,

özellikle tıp bilimine büyük katkıda bulunmuşlardır.

*Rönesans’da, deneyciliğin tekrar revaçta olması, bilinen organizmaların

sayısının da hızla artmasıyla, biyolojik düşünce gelişti. Dikkatli gözlemin

artmasını başladı ve Carolus Linnaeus, Georges-Louis Leclerc, Comte de

Buffon gibi bilim adamları hayatın çeşitliliğini anlamak, fosil kayıtlarında

bulunmak ve organizma davranışlarını incelemek adına kavramsal çalışmalar

başlattı.

*Rönesans'la birlikte Avrupa'da, özellikle de İtalya, Fransa ve İspanya'da

biyoloji araştırmaları hızla gelişmiş, XV. ve XVI. yy'larda Leonardo da Vinci ve

Micheangelo, güzel sanatlarda kusursuzluğa erişme çabaları içinde, son

derece usta birer anatomi bilgini haline gelmişlerdir.


*XVII. yy'da William Harvvey insanda dolaşım sistemine ilişkin çalışmalarıyla

deneysel yöntemi ve memeliler fizyolojisini başlatmıştır.

*Mekanik felsefenin güçlenmesiyle doğa teolojisinin önem kazanması da doğa

tarihinin gelişmesi açısından bir etkide bulunmuş olabilir. 18. yüzyılda,

biyolojinin çoğu dalı - botanik, zooloji ve jeoloji-profesyonelleşmeye başladı ve

bu bilimsel anlamda bir dal olmaları yolundaki adımları hızlandırdı. Ancak yine

de 1800'lerin sonuna kadar bu işlem tamamlanmadı.

*Antoine Lavoisier ve diğer fizikçiler, fiziksel ve kimyasal teorilerle hayvansal ve

hayvansal olmayan âlemleri birleştirmeye başladı. 19. yüzyıla doğru gidildikçe,

Alexander von Humboldt gibi kâşif-doğacılar, organizmaların aralarındaki

ilişkileri ve bu ilişkilerin bulundukları ortama göre nasıl farklılık gösterdiklerini

inceleyerek biyocoğrafya, ekoloji ve etoloji gibi bilim dallarını başlattı.

*Çoğu doğacılar, organizmaların değişmediği fikrini reddetmeye başlayıp soy

tükenmesi ve türlerin değişebilmesi gibi fikirlere sıcak bakmaya başladı.

*Embriyoloji ve paleontoloji gibi yeni alanlarla bu tarz tutumlar birleşince

Charles Darwin'in doğal seleksiyon yoluyla meydana gelen evrim teorisi ortaya

çıktı.


*19. yüzyılın sonu; hayatın kaynağı ve hastalıklara mikroorganizmaların neden

olması konularında tartışmalar, sitoloji, bakterioloji ve fizyolojik kimya gibi

alanlara şahitlik yaptı. Ancak yine de kalıtım konusu tamamiyle bir gizemdi.

*20. yüzyılın başında, Gregor Mendel'in çalışmaları, Thomas Hunt Morgan ve

öğrencileri tarafından genetiğin hızla gelişmesini sağladı.

*1930'lara gelindiğinde nüfus genetiği ve doğal seleksiyonun birleşimi, modern

evrim sentezinin ve evrim biyolojisinin ortaya çıkmasını sağladı. Özellikle de

James D. Watson'la Francis Crick'in DNA çift sarmalını 1953'te keşfetmesinin

ardından birçok dal gelişti.

*Genetik kodun kırılmasının ve merkezi dogmanın (sentral dogma)

kurulmasının ardından, biyoloji; ekoloji, etoloji, sistematik paleontoloji, evrimsel

biyoloji, gelişim biyolojisi ve diğer organizmalarla ilgili dalları kapsayan

organizma biyolojisi ile hücre biyolojisi, biyofizik, biyokimya, nörobiyoloji,

immünoloji ve birçok benzer dalı kapsayan moleküler biyoloji olarak ayrıldı.

*21. yüzyılın başına gelindiğinde bu kadar ayrı parçanın oluşturduğu karışıklık

ve anlaşmazlık araştırılmaya başlandı.

*Böylelikle, moleküler tekniklerin de gelişmesiyle genlerin, proteinlerin ve

onların birbirleriyle ilişkilerinin detaylı açıklamalarını kapsayan çalışmalar hızla

yol aldı.


III.CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI Evrim

*Evrimsel süreçte insanlara en yakın canlılar, primatlardır.

*Biyolojideki temel düzenleyici içerik, tüm canlıların aynı kökten gelip,

değişik süreçler sonrasında değişip geliştiğini savunan evrimdir.

*Canlılar arasındaki etkileyici benzerlikler Charles Darwin’de evrim fikrini

uyandırmıştır. Böylece evrimin sürmesine sebebiyet veren “Doğal

seleksiyonu” açıklayarak, evrimi, geçerli bir teori olarak kılmıştır.

*Modern sentez teorisinde, genetik çeşitlilik de bu mekanizmada önemli

rol oynar.

*Bir türün, ürediği tür hakkındaki bilgileri, onların özelliklerini ve türün

son halinin diğer türlerle ilişkisini inceleyen bilim dalına filogeni denir.

*Biyolojiye birbirinden farklı birçok yaklaşım türü, filogeniyi ilerletir:


http://tr.wikipedia.org/wiki/Filogeni

*Moleküler biyoloji, DNA zincirlerinin karşılaştırılmalarını yaparken

fosillerin karşılaştırmalarını da paleontoloji yapar.

*Bilimadamları, evrim ilişkilerini, birkaç metodla inceleyip düzenlerler.

Bu metodlar;,filogenetik, genetik ve kladistik olarak üç dalda

toplanılabilir.

*Sistematik ve taksonominin ilgi alanı olan sınıflandırma, birbirinden

farklı yöntemler izler. Taksonomi, organizmaları, taxa adı verilen

gruplarda sınıflandırırken, sistematik, organizmaların birbirleriyle

İlişkilerini inceler. Bu bilim dalları, kladistik ve genetik dallarında da

geliştirmişlerdir.

*Daha da ileri gidildiğinde, bütün âlemler, tüm türler ayrı ayrı

sınıflandırılıncaya kadar bölünürler. Bu sıralama, şu sırayla gider: Âlem,

Filum, Sınıf, Takım, Cins, Tür ve Alt türdür.


*Bir organizmanın bilimsel adı, onun cinsi ve türüne göre

belirlenir. Buna ikili isimlendirme (=Binomiyal

nomenclatura) denir. Mesela, insanlar Homo sapiens

olarak adlandırılırlar. Homo cinsi, sapiens ise türüdür.

Bilimsel tür isimlerini yazarken, organizmanın cinsinin ilk

harfini büyük yazıp türünü küçük harflerle yazmak gerekir.

Ayrıca tüm adın da yana yatık yazılması bir kuraldır.

Sınıflandırma için kullanılan terim, taksonomidir.

*İkili İsimlendirme (=Binomiyal nomenclatura): Bir canlının cins ve tür isimleri ile adlandırılması esasına dayanır. Linnaeus tarafından bulunmuştur. Linaeus bu şekilde yaklaşık 11.000 canlı türünü isimlendirmiştir. İnsana “Akıllı Adam” manasına gelen Homo sapiens ismini uygun görmüştür.


Taksonomi Canlıların sınıflandırılması ve bu sınıflandırmada kullanılan

kural ve prensipler. Taksonomi terimi Yunanca taksis (düzenleme) ve

nomos (yasa) sözcüklerinden türetilmiştir.

Taksonomik çalışmalar üç ana başlık altında toplanabilir

Alfa taksonomi

Sadece tür, cins gibi kategorilerdeki taksonların isimlendirilmesi ve

tanımlanması düzeyinde yapılan çalışmaları kapsar. Bu tür çalışmalar

Linne ile başlamış olup günümüzde özellikle tür sayısı bakımından çok

zengin hayvan ve bitki gruplarında hala sürdürülmektedir.

*Her canlı grubunda ilk çalışmalar alfa düzeyde yapılmış, ancak sorunların

artık çözümlenemedıği durumlarda beta ve gamma taksonomi metodlarına

baş vurulmuştur.


Beta taksonomi

Bu tip çalışmalarda tür ve daha yukarı

kategorilerdeki akrabalık durumları incelenir,

daha çok sağlam bir sınıflandırma

sisteminin gelişimi üzerinde durulur.

Gamma taksonomi

Alttür populasyonları düzeyindeki çalışmaları

kapsar.


Taksonomi Piramidi

1. Üst Alem 11. Üst Takım

2. Alem 12. Takım

3. Alt Alem 13. Alt Takım

4. Grup 14. Üst Familya (Aile)

5. Üst Şube 15. Familya (Aile)

6. Şube 16. Alt Familya (Aile)

7. Alt Şube 17. Oynak

8. Üst Sınıf 18. Cins

9. Sınıf 19. Tür

10. Alt Sınıf 20. Alt Tür


Türkçe

Adı Alem Şube/Divizyo Sınıf

Takı

m Aile Cins Tür

Evcil

köpek

Animalia

(hayvanlar) Chordata

Mam

malia

Carn

ivora

Can

idae

Can

is

Can

is

familiaris

Ekmek

küfü

Fungi

(mantarlar) Zygomycota

Zy

gom

ycetes

Muco

ralis

Muco

raceae

Rhizo

pus

Rhizo

pus

stolo

nifer

Tüberküloz

Bakterisi

Prokaryotae

(bakteriler) Firmicutes

Actin

obacteria

Actin

om

ycetales

My

cobacteriaceae

My

cobacteriu

m

My

cobacteriu

m

tubercu

losis


Takson Bitkiler Yosunlar Mantarlar Hayvanlar

Bölüm / Şube -phyta -phyta -mycota

Alt bölüm / Alt Şube -phytina -phytina -mycotina

Sınıf -opsida -phyceae -mycetes

Alt sınıf -idae -phycidae -mycetidae

Takım -ales -ales -ales

Alt takım -ineae -ineae -ineae

Üst familya -acea -acea -acea -oidea

Familya -aceae -aceae -aceae -idae

Alt familya -oideae -oideae -oideae -inae

Oymak -eae -eae -eae -ini

Alt oymak -inae -inae -inae -ina

Cins

Tür

Alt tür


http://tr.wikipedia.org/wiki/Bitki

http://tr.wikipedia.org/wiki/Yosun

http://tr.wikipedia.org/wiki/Mantar

http://tr.wikipedia.org/wiki/Hayvan

TÜRLERİN KÖKENİ

Tür: Species “Çeşit” yada “Görünüş” anlamına gelir.

Morfolojik benzerliklere ek olarak, biyokimyasal ve genetik

özellikleri benzer bireylerin bir araya gelmesi ile ortaya

çıkar.

Biyolojik Tür: 1942’de Ernst Mayr tarafından ilk kez tarif

edilmiştir. Buna göre, üyeleri doğada kendi aralarında

üreme potansiyeline sahip olan ve yaşayabilir, verimli döller

meydana getiren, diğer tür üyeleri ile yaşayabilir ve verimli

döller meydana getiremeyen populasyon yada populasyon

grubu olarak tanımlanır.


Prezigotik ve Post zigotik Engeller

Prezigotik engeller: Kelime anlamı zigot oluşumu öncesi, öncüsü

engellerdir. Türler arası üremeyi engeller. Bunlar;

Habitat yalıtımı

Davranış yalıtımı

Zamana dayalı yalıtım

Mekanik yalıtım

Gametlerle ilgili yalıtımdır.

Postzigotik engeller: Kelime anlamı zigot oluşumu sonrası, sonrasındaki

engellerdir. Herhangi bir şekilde iki farklı tür arasında üreme olduğu taktirde

oluşan zigotun yaşamasını ve/veya üretken döller vermesini engelleyen

etkenlerdir. Bunlar;

Hibritin yaşam yeteneğinde indirgenme

Hibritin üreme yeteneğinde indirgenme

Hibritin kırılması


TÜRLEŞME ŞEKİLLERİ İki genel türleşme şekli vardır;

Allopatrik türleşme: Coğrafik olarak ayrılan populasyonlarda görülür.

Simpatrik türleşme: Yaşayış alanı coğrafik olarak çakışan türlerde görülür.

Türleşme olayında makroevrim

Türleşme makroevrim ile mikroevrim sınırında yer alır.

Evo-Devo (Evoluation-Development) Evrimsel biyoloji ve organizmaların nasıl geliştiği konularının kesiştiği

alandır.

FİLOGENİ

Fosil: Geçmişte yaşamış organizmalardan tortul kayaçlar arasında kalan

izler yada kısımlara verilen isimdir. Biyoloji bilminin tarihsel verileridir.


SİSTEMATİK

Sistematik: Sınıflandırma ve Filogeniyi

birleştiren bilimdir. İlk sistematik

sınıflandırma 18. yüz yılda

Linnaeus’un kitabı “Systema Natura =

Doğanın Düzeni” ile başlar.

Sonra Darwin’in “Türlerin Kökeni”

kitabı ile Taksonomi (=Sistematik)

bilminin kaderi belirlenir.

Y.M


Klad ( =Clados): Kelime anlamı Dal demektir. Atasal bir tür ve bundan

türeyenlerden meydana gelir. Buna tek soydan gelen anlamında

Monofilogenetik adı verilir (B,C,D,E,F,G,H).

Polifiletik: Ortak atadan gelen farklılaşıp, yeni özellikler kazanan türlere

denir (C,D,E,F,G,H).

D E G H J K

C F I

B

A

Parafiletik: Ortak atadan gelip tamamen farklılaşan türlerdir (A,I,J,K).


HOMOLOJİYİ ANALOJİDEN AYIRMAK

Organ homolojisi sınıflandırmada sıklıkla kullanılan bir araçtır. Bununla

beraber farklı evrimsel dallardan gelen türler benzer ekolojik şartlarda

analog adaptasyonlar kazanırsa birbirine benzer. Bu duruma Konverjent

Evrim adı verilir ve konvergens sonucu oluşan benzerliğe homoloji değil

analoji denir. Ör: Balina yüzgeci - Balık yüzgeci, Yarasa kanadı – kuş

kanadı gibi

Analoji

Karakterler

Primitif (Atasal)

Homoloji

Türemiş (Bir Klad’a özgü)

Ör: Galapagos adalarında yaşayan deniz iguanaları


BİR KLADOGRAM OLUŞTURULMASI

İlkel özelliklerden, karmaşık özelliklere doğru

giderken seçilen canlı tiplerinde bu özelliklerin olup

olmaması 0 ve 1 ile değerlendirilir. Seçilen

karakterlerin değerlendirilmesi sonucunda

kladrogram oluşturulur.


Biyoloji Laboratuvarında Kullanılan Araç-Gereçler

1.Mikroskop

Çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin

birkaç çeşit mercek yardımıyla büyütülerek

görüntüsünün incelenmesini sağlayan bir alettir.

Öncelikle adından da anlaşılacağı üzere, mikro, yani

çok küçük hücrelerin incelenmesinin yanı sıra,

sanayi, genetik, jeoloji, arkeoloji ve kriminoloji adli

bilimler alanında da büyük hizmetler görmektedir.


İnsan gözü doğal bir mikroskoptur. Uzaktaki cisimler ufak gözükürler. Cisimler yaklaştıkça teferruatı daha iyi seçilmeye başlanır. Göz, sonsuz bir uyum özelliğine sahip olsaydı mikroskoba ihtiyaç olmazdı.

Genel olarak mikroskop iki büyük kısma ayrılarak incelenir: mekanik kısım ve optik kısım.

I.Optik kısımlar : Mercek ve aynadan oluşur.Işık mikroskobunda üç set mercek bulunur;

Oküler : Mikroskobun üst tarafında gözle objeye bakılan kısımdır.Oküler bir veya iki tane olabilir.Okülerin üzerinde büyütme gücünü gösteren 5X, 10X, 15X gibi numaralar bulunur.Bu numaraların anlamı okülerin objeyi kaç kez büyüttüğüdür. Mikroskop oküleri genellikle 10X'dir.Yani objeyi 10 kez büyüttüğünü gösterir. Oküler çıkartılabilir niteliktedir.

Objektifler : Döner levha ( revolving nosepiece) üzerinde bulunan merceklerdir.İki veya daha fazla bulunur.Objektiflerin üzerinde de büyütme gücünü gösteren numaralar vardır; 4X, 10X, 40X, 100X gibi. Mikroskopta incelenen bir objenin ne kadar büyütülerek incelendiği oküler ile objektifin büyütme değerleri çarpılarak bulunur:


Oküler ve Objektif Büyütme değeri

10X 4X 40X

10X 10X 100X

10X 40X 400X

10X 100X 1000X

Kondansör : Tabla ortasındaki açıklığın altında yer alan

tek bir mercek veya mercekler sisteminden oluşur.Görevi,

geniş bir ışık konisini incelenecek örneğe yansıtmaktır.

Işık kaynağı : Tablanın altında objeyi aydınlatan bir lamba

veya aynadır.Işık kaynağından objeye odaklanan ışığın

miktarı tablanın altında yer alan diyafram ile sağlanır.


II.Mekanik Kısımlar: Ayar düğmeleri ve destek

elemanlarından oluşur.

Ayar düğmeleri :

Kaba ayar düğmesi : Tablayı yukarı -aşağı indirerek odak

noktasını ayarlar.Net olmayan, yaklaşık bir görüntü elde

edilir.

İnce ayar düğmesi : Kaba ayar düğmesi ile bulunana

görüntü, ince ayar düğmesi ile netlik kazanır.

Destek elemanları: Ayak ; mikroskobun masa üzerine

oturtulduğu taban kısmıdır.

Gövde; mikroskobu tutup taşımaya yarayan kol ve

incelenecek örneğin hazırlandığı preperatın konulduğu

tabladan oluşur . Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER

Mikroskobun Geliştirilmesi

ve Tarihçesi

•Mikroskopların temelini

oluşturan ilk basit büyütecin

Roger Bacon (1214-1294)

tarafından yapıldığı ve bazı

objelerin incelendiği

bilinmektedir.

• Hollandalı bir gözlükçü olan

Zacharias Janssen 1590

yılında, iki mercekten oluşan

basit bir büyüteç yaparak, bazı

objeleri 50x ve 100x

büyütebilmiştir. Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER

•Galileo Galilei (1564-1642), 1610 yılında, İtalya'da, bir tüp içine yerleştirdiği bir seri

mercekle, daha fazla büyütme gücü elde etmiştir.

•Kepler, 1611'de, iki mercekten oluşan bir büyütme aleti geliştirmiştir.


•Robert Hooke (1635-1703) ve

Nehemiah Grew geliştirdikleri

büyütme aletleri ile (200x) bazı

objeleri ve bitkileri incelediklerini

açıklamışlardır.

Hooke, 1665'de, yayımladığı

Micrographia adlı eserinde yüksek

organizmaların ve flamentöz

mantarların mikroskobik

görünümlerini çizmiş ve bunlar

hakkında bilgiler vermiştir.

•Athanasius Kircher (1602-1680),

32 defa büyütebilen aleti yardımı ile

vebalı hastaların kanında bazı

kurtçukları gördüğünü iddia etmiştir. Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER

•Histolojinin kurucusu olarak

tanınan İtalyan bilgin

Marcello Malpighi (1628-

1694), basit bir mikroskop

yardımı ile akciğer dokusunu

incelemiştir.

•Jan Swanmmerdan

1658'de, alyuvarları

mikroskopla incelemiştir.

•Pierre Borrel (1620-1671),

bakterileri görebildiğini iddia

etmiştir. Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER

Hollandalı bir tüccar ve amatör bir mercek yapımcısı olan

Antony van Leeuwenhoek (1632-1723), 200 defadan fazla

büyütebilen ve iki metal arasına yerleştirilmiş bikonveks

mercekten oluşan büyütme aleti ile yaptığı çeşitli

incelemelerde mikroskobik canlılar dünyasını bulmayı

başarmıştır. Bu nedenle kendisine mikrobiyolojinin kurucusu

gözü ile bakılmıştır.

Yaptığı araştırmalar arasında, kanal ve ark sularında protozoa,

bir gece bekletilmiş yağmur sularında bakteri, diş kiri, biber

dekoksiyonu, mantar,yaprak, salamander kuyruk kan dolaşımı,

seminal sıvı, idrar, gaita, vs., materyaller, esas konusunu

oluşturmuştur.

İlk bakterileri 1676 yılında görerek, şekil ve hareketlerini

izlemiş ve şekillerini çizerek bu konuda hazırladığı 200'den

fazla mektubunu Londra'daki "Phylosophical Transaction of the

Royal Society" ye göndermiş ve İngilizce olarak yayımlanması

sağlanmıştır.

Bu mektuplarında, özellikle, diş kiri ve biber infusyonundan

yaptığı muayenelerde milyonlarca küçük canlıya

(hayvancıklara, animaculate) rastladığını da belirtmiştir.

Araştırıcı, aynı zamanda, bakterileri yüksek ısıda tuttuğunda

veya sirke ile muamele ettiğinde öldüklerini de belirtmiştir.


•Huygens, 1684'de, iki mercekli oküleri

geliştirmiştir.

•Chester Moor Hall ve John Dalland,

1773'de, birbirlerinden bağımsız olarak,

dispersiyonu düzelten mercekler

geliştirdiklerini açıklamışlardır.

•J.N. Lieberkühn, 1739'da, A. van

Leeuwenhoek'in mikroskobunu daha da

geliştirmiştir.

•Chevalier, 1824'de, mikroskopta birçok

mercekleri bir araya getirerek başarılı

olarak kullanmıştır.

•J.J. Lister, 1830'da, modern mikroskobun

prensiplerini koymuştur. Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER

• Ernest Abbe (1840-1905), 1870'de, akromatik objektif ve kondansatörü

yapmış ve kullanmıştır.

• Abbe ve Carl Zeiss (1816-1866), apokromatik mercek sistemini

bulmuşlardır.

• Andrew Ross (1798-1853), 1843'de binoküler mikroskobu yapmıştır.

• J.J. Woodvard, 1883-1884'de, mikroskop yardımı ile fotoğraf çekmeyi


Heimstadt, Carl Reichert (1851-1922) ve Lehmenn, ilk olarak

fluoresans mikroskobu yapmayı başarmışlardır.


Louis de Broglie elektron mikroskobun

esasını bulmuştur. Max Knoll ve Ernst

Ruska ilk elektron mikroskubu

yapmışlardır (1933).



Mikroskop Çeşitleri

1 Stereoskopik mikroskoplar

1.1 Polarizasyon mikroskobu

1.2 Faz Kontrast mikroskobu

2 İnterferens mikroskobu

2.1 Metalurji mikroskobu

2.2 Elektron mikroskobu

2.3 Karanlık alan mikroskobu

2.4 Fluorescens mikroskop

2.5 X-Ray mikroskobu

2.6 Confocal Laser Scanning mikroskop

2.7 Saha emisyon mikroskobu

2.8 Atomik Kuvvet Mikroskobu

2.9 Cevher Mikroskobu


1.Stereoskopik mikroskoplar

*Cisimlerin üç boyutlu görüntülerini temin etmek

maksadıyla stereoskopik mikroskoplar yapılmıştır.

*İki mikroskop optik sisteminin bir dürbün şeklinde bir

sehpa üstüne montesinden ibarettir.

*Bu mikroskoplar Biyoloji laboratuvarları için

elverişlidir.

*Objeyi inceleyebilme ve disseksiyon yapma imkânı

verebilen, iki gözle bakılarak üç boyutlu görüntü

sağlanan mikroskoplardır.

Bir Carl-Zeiss stereomikroskopta bulunan x6,3

büyütmeli objektif ve x10 büyütmeli oküler ile örneği 63

kez büyüterek dıştan, total olarak incelemek

mümkündür. Modern stereomikroskop optikal dizaynı.

A - Objektif B - Galilean teleskobu (dönen

objektifler) C - Zum Kontrol D - İç objektif E - Prizma

F - Relay lens G - Taksimatlı objektif H – Mercek


1.1.Polarizasyon mikroskobu

Döner bir tabla ile iki nicol prizma veya iki polarıcı çuhayla donatılmış bir

optik mikroskoptur. Tablanın altına yerleştirilen polarıcı nicol, cismin üzerine

polarılmış ışık gönderir; analizleyici nicol ise, objektifin biraz üzerine

yerleştirilmiştir. Bu iki prizma karşılaştığı zaman, belli bir devrani gücü olan

maddelerin veya çift kırılımlı maddelerin bulunduğu bölgeler hariç,

mikroskobun alanı karanlık olarak gözükür. Canlı incelemeye uygun olan bu

mikroskop hücre ve dokuların bazı kısımlarını polarize ısığa gösterdikleri

özel tepkilerden hareketle geliştirilmiştir. Önemli olan polarize bir ışığın

bulunması olayıdır. Kaynakla kondansör arasına konulan polarlayıcı levha

ışık demetinin ikiye ayrılmasını sağlar. Işık demetlerinden biri objeden diğeri

İse kırılarak obje dışından geçer ve tekrar birleşirler. Siller, keratin, kristal,

sinir ve kas fibrilleri, nişasta gibi hücre içi yapılar ve bölünmedeki mitotik

yapılar gibi birçok moleküler düzeydeki örneğin gösterilmesinde görevli

mikroskoplardır.


http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Nicol&action=edit&redlink=1

1.2.Faz Kontrast mikroskobu

Genellikle boyanmamış ve canlı hücrelerde çalışılma zorluğundan

tercih sebebi olmaktadırlar.Görünen ışığın şeffaf objeden

geçişinde,hücre içindeki yapıların ışığı kırma indisleri farkından yararlan

ve farklı yapıları ayırt etme prensibinde çalışır. Işık dalgaları canlı

hücreyi katederken bir organelle karşılaşır ve yansır. Bunun sonucunda

ışık dalgaları hücrelerden ayrı fazlarda veya ayrı zamanlarda

çıkarlar.Hava ile temas eden bir ışık dalgası göze gelen görüntüdeki

hücre kısımları farklı olarak ayırt edilebilir.Objektif ve kondansör

mercekleri amplitüd farklarını ortaya koyan optik yüzeyler

bulundurduklarından parlaklıkları indirgenir,ışık dalgası örneği

katederken bütün noktalarda olan farklılıkları çıkartır ve obje ışık

mikroskobunda görülemezken ,burada sağlanmış olan kontrastlık

sayesinde detaylı incelenebilir. Canlı materyal, hücre sitoplazması bu

mikroskop ile iyi gösterilmektedir.


http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Amplit%C3%BCd&action=edit&redlink=1

2.İnterferens mikroskobu

Faz kontrast mikroskobunun iyi bir versiyonudur.Aralarında bulunan tek

fark ışık demetinin kullanımdan kaynaklanır.Bir ışık demeti örnekten

geçerken diğeri ise ışıktan geçemeyen ışık demetidir,değişik bölgelerin

farklı yoğunlukları sayesinde kırılma indisleri ile farklılıkları ortaya koyar

ve renkli bir görüntü oluşumunu sağlar. Diferansiyel interferens

mikroskop:Hücre yüzeyinin daha iyi gösterilmesini sağlar ve benzer bir

mikroskoptur.

2.1.Metalurji mikroskobu

Maden parçaları ışığı geçirmediği için mikroskoba kuvvetli bir ışık

kaynağı ilave edilmiştir. Kaynaktan gelen ışık incelenecek cisme

çarptırılarak objektife yansıyan ışıklardan inceleme yapılır.


2.2.Elektron mikroskobu

Elektron mikroskobu genel olarak

cisimden saçılan elektronların

görüntülenmesi üzerine kuruludur.

Maddeyle etkileşen elektronların

dalgaboyu bu görüntülemenin

Nanometre boyutlarında yapılmasına

olanak sağlar. Bu tip mikroskoplar,

elektron enerjisine ve ölçüm aletinin

çalışma moduna göre, geçirimli

elektron mikroskobu, taramalı

elektron mikroskobu, düşük enerjili

elektron mikroskobu gibi farklı

sınıflara ayrılır. Kullanım alanları

temel bilimlerden (başta katı hal

fiziği olmak üzere jeoloji, Biyoloji gibi

birçok dalı içine alarak), tıbbi ve

diğer teknolojik uygulamalara kadar

geniş bir yelpazeyi kapsar.


http://tr.wikipedia.org/wiki/Dalgaboyu

2.3.Karanlık alan mikroskobu

Boyanmış ya da canlı örneklerin incelenmesinde kullanılır.Karanlık

alanda özel bir kondansör yardımı ile ışıklı bir görüntü oluşturmaktadır.

Otoradyografide gümüşlenen kısımların ayırt edilmesini sağlar. Tıpta

Spiroket gibi bakterilerin ayırt edilmesinde önemli yer tutar.

2.4.Floresan (Fluorescens) mikroskop

Aydınlanmasında güçlü kaynaklar kullanan (ultraviole ışınları yayan,

civa veya xenon yakan ark lambaları)bir mikroskop çeşididir.Bazı

modellerinde lazer kullanımıda gözlenen mikroskopta obje ışığı

absorbe eden moleküller içeriyorsa onu farklı renklerde yayar.

İnceleme yapılacak materyelde özel boyalar ve özel inceleme işlemleri

kullanılır.Parazitoloji ve bakteriolojide önemli yer tutarlar.


http://tr.wikipedia.org/wiki/Kondans%C3%B6r

http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Spiroket&action=edit&redlink=1

http://tr.wikipedia.org/wiki/Bakterioloji

2.4.X-Ray mikroskobu

Işıkların ,rastladıkları partiküllerle çarpışmaları sonucu yönlerini değiştirmeleri

sonucu merceklerde bir görüntü oluşur ve bu prensipte çalışır.Bu kırınıma

uğrayan x ışınları,merceklerin özelliği sayesinde kaynak haline getirerek obje

yansıtılır,buradan ince grenli fotoğraf plağına veya ekrana gelen görüntünün

yapısal özelliği,konsantrik çizgi ve noktalardan oluşmasıdır.

2.5.Konfokal (Confocal Laser Scanning) mikroskop

Işık kaynağı lazer olan optik mikroskoplarla Scanning Elektron mikroskop

arasında bir mikroskop çeşididir. Fluoresens işaretleyicilerle işaretlenen nükleik

asit dizileri bu mikroskopla incelenmektedir.

2.6.Saha emisyon mikroskobu

Metal veya yarı iletkenlerin yüzey görüntülerinden kristal yapılarını incelemek

için, saha Emisyon mikroskopları kullanılır. Çok yeni bir teknik olan bu

mikroskopları elektron ve optik mikroskoplardan ayıran özellik, cisimden ışık

veya foton geçirmek yerine cismin kendisinden elektron veya iyon koparma

(emisyon) olayıdır. Emisyon elektrik sahası ile sağlanır.


http://tr.wikipedia.org/wiki/Emisyon

2.7.Atomik Kuvvet (Atomic Force) Mikroskobu

Atomik kuvvet mikroskobu(AFM) kullanılarak atomik boyutta görüntüler

lede edilerek yüzey çalışmaları yapılmaktadır.Radyasyon malzeme

etkileşimleri açısından büyük öneme sahip olan polimerlerin ve ileri

teknoloji ürünü süper iletkenlerin yapımı ve karakterizasyon

çalışmalarıda yapılmaktadır.

2.8.Cevher Mikroskobu

Bir polarizan mikroskop çeşididir.Normal polarizan mikroskoptan farklı

olarak ışık üstten verilerek görüntü sağlanmaktadır. Cevher

minerallerinin göstermiş oldukları dokusal ilişkilerin yorumlanması,

maden yataklarının ekonomik potansiyelinin belirlenmesinde ve cevher

hazırlama süreçleri öncesinde büyük önem taşır.


2.Laboratuvar Teknikleri, Ayıraçlar ve Ölçü Birimleri

Laboratuvar da canlıların doku ve hücrelerini incelemek için aşağıdaki

tekniklerden yararlanılır:

*Vital (canlı) inceleme : Bir canlının doğrudan doğruya sıvı bir ortam içinde

incelenmesidir.

*Doku kültürü : Özellikle embriyonik dokulardan alınan küçük parçaların uygun

ortamlarda saklanıp, geliştirilmesidir.

*Kesit alma : Katı veya dondurulmuş ya da mürver özü gibi maddeler içine

gömülmüş yapılardan bistüri veya jilet gibi keskin aletlerle kesit alınmasıdır.

*Fiksasyon : Hücrenin yapısının kimyasal ve morfalajik yönden en az değişikliğe

uğramasını sağlamak amacıyla, hücrenin birden bire öldürülmesidir.

*Boyama : Hücrenin ve bir mikroorganizmanın değişik kısımları, farklı kimyasal yapı

gösterdiği için farklı boyanma yeteneğine sahiptir. Boyalar bazik veya asidik

yapıdadır.Asidik boylar hücrede bazik yapı gösteren kısımları boyarken , bazik

boyalar hücrede asidik yapı gösteren kısımları boyar.

*Dondurma-kurutma yöntemi : Doku hızla dondurulup, daha sonra kurutulmaya

bırakılır.

*Dondurma-buzla yer değiştirme yöntemi : Hızla dondurulan dokunun etanol,

metanol ya da aseton gibi buz kristallerini eriten sıvılarda saklanmasıdır.


Biyoloji laboratuvarında en sık kullanılan ayıraçlar :

Maddeler Ayıraçları ve Tepkimeleri

Glikoz Benedict veya Fehling Çöz Kiremit kırmızısı renk verir

Nişasta İyot (lugol) Çöz. Mavi-siyah renk verir

Selüloz İyotlu çinko klorür Açık mavi-yeşil renk verir

Glikojen İyot Çöz. Kahverengi-kırmızı renk ver

Protein Biüret ayıracı Mor renk verir

Protein Nitrik asit Sarı renk verir

Yağ Eter + Kağıt Saydam leke oluşur

Yağ Sudan III Kırmızı renk verir

Asit Turnusol kağıdı Kırmızı renk verir

Asit Kongo kırmızısı Mavi renk verir

Asit Fenol kırmızısı Sarı renk verir

Baz Turnusol kağıdı Mavi renk verir

Baz Kongo kırmızısı Kırmızı renk verir

Soda(CO2'li su) Fenol kırmızısı Sarı renk verir

Soluk üfleme Fenol kırmızısı Sarı renk verir

Kireç suyu Asit Değişme olmaz

Kireç suyu Soda Bulanma, beyaz çökelek oluşur

Ba(OH)2 , NaOH ve KOH karbondioksit (CO2) tutucudur.

Oksijen yakıcı bir gazdır.


Biyolojide kullanılan bazı ölçü birimleri :

10 Angström (Å) = 1 nanometre (nm)

1000 nanometre = 1 mikrometre (mm)

1000 mikrometre = 1 milimetre (mm)

10 milimetre = 1 santimetre (cm)

100 santimetre = 1 metre (m)

1000 pisogram(pg) = 1 nanogram (ng)

1000 nanogram = 1 mikrogram (mg)

1000 mikrogram = 1 miligram (mg)

1000 miligram = 1 gram (g)

1000 gram = 1 kilogram (kg)

10³*10³*10³ µm³ = 1milimetre³ (mm³)

1000 mm³ = 1 santimetre³ (cm³ veya cc)

1µm³ = 1 mikrolitre (µl)

1000 µl = 1 mililitre (ml)

1000 ml = 1 litre


Documents

MBG 113 BİYOLOJİ-I LABORATUVARI - abl.gtu.edu.trabl.gtu.edu.tr/hebe/AblDrive/71167157/w/Storage/217_2011_1_113... · *Her canlı grubunda ilk çalışmalar alfa düzeyde yapılmış,