beş
Sınavlar
MEB-AGS ÖABT
Biyoloji Öğretmenliği

MEB-AGS ÖABT Biyoloji Öğretmenliği Soruları

MEB-AGS ÖABT Biyoloji Öğretmenliği (sınavda 50 soru · hücre, bitki, insan ve hayvan, ekoloji, genetik): 6 konuda 377 özgün soru. Her konunun özeti aşağıda; sorular üyelere açık: ücretsiz giriş yap, uygulamada bildiğin soru bir daha sorulmayacak biçimde çöz.

Uygulamada çözBildiğin soru bir daha sorulmaz, bilmediğin öğrenene kadar tekrar gelir

Hücre ve Metabolizma

60 soru

Hücre kuramına göre canlıların yapı ve işlev birimi hücredir; her hücre mevcut bir hücreden bölünerek oluşur. Virüsler hücresel yapı taşımadığı için bu çerçevenin dışında kalır.
Prokaryot hücrede zarla çevrili çekirdek ve zarlı organeller yoktur; genetik madde halkasal DNA’dır, ribozomlar 70S’tir. Ökaryotlarda sitoplazma ribozomları 80S, mitokondri ve kloroplast ribozomları 70S’tir.
Plazma zarı akıcı mozaik modelle açıklanır: fosfolipit çift tabaka içinde hareketli proteinler bulunur. Kolesterol hayvan hücrelerinde akışkanlığı dengeler; doymamış yağ asidi oranı arttıkça zar daha akışkan olur.
Basit difüzyon ve osmoz enerji gerektirmez ve derişim farkı yönündedir. Kolaylaştırılmış difüzyon taşıyıcı ya da kanal proteini kullanır ama yine ATP harcamaz; aktif taşıma ise derişim farkına karşı ATP ister.
Su potansiyeli, çözünen madde potansiyeli ile basınç potansiyelinin toplamıdır (Ψ = Ψs + Ψp). Su, su potansiyeli yüksek ortamdan düşük ortama doğru geçer; turgor basıncı Ψp’yi artırır.
Hipotonik ortamda hayvan hücresi su alıp patlayabilir, bitki hücresi ise hücre duvarı sayesinde turgor kazanır. Hipertonik ortamda hayvan hücresi büzülür, bitki hücresinde plazmoliz görülür.
Endositoz ve ekzositoz büyük molekül ve parçacıkların taşınmasını veziküllerle sağlar ve enerji ister. Fagositoz katı parçacık, pinositoz sıvı alımıdır; reseptör aracılı endositoz seçicidir.
Organeller işbölümü yapar: kaba ER salgı ve zar proteinlerini sentezler, Golgi bunları değiştirip paketler ve yönlendirir, lizozom hücre içi sindirimi yürütür, peroksizom H2O2’yi katalazla parçalar.
Mitokondri ve kloroplast çift zarlıdır, kendi halkasal DNA’sı ve 70S ribozomu vardır, bölünerek çoğalır. Bu bulgular endosimbiyoz kuramını destekler.
Sitoiskelet mikrotübül, mikrofilament ve ara filamentlerden oluşur. Mikrotübüller iğ ipliklerini ve kamçı-sil yapısını, mikrofilamentler kas kasılmasını ve hücre şekli değişimini, ara filamentler mekanik dayanıklılığı sağlar.
Enzimler biyolojik katalizörlerdir; aktivasyon enerjisini düşürerek tepkime hızını artırır, tepkimenin dengesini ve ΔG değerini değiştirmez. Çoğu proteindir, substrata özgüdür ve tepkimeden değişmeden çıkar.
Enzim hızı sıcaklık ve pH ile değişir; optimum değerin üstünde protein yapısı bozulur (denatürasyon) ve aktif bölge işlevini yitirir. Pepsin asidik, tripsin bazik ortamda en etkindir.
Yarışmalı inhibitör aktif bölgeye bağlanır; substrat derişimi artırılınca etkisi aşılır, Vmax değişmez ama görünür Km artar. Yarışmasız inhibitör aktif bölge dışına bağlanır ve Vmax’ı düşürür.
Metabolik yollar çoğunlukla geri bildirim inhibisyonuyla düzenlenir: son ürün yolun ilk enzimini allosterik biçimde baskılar. Böylece hücre gereksiz madde ve enerji harcamaz.
Glikoliz sitoplazmada gerçekleşir, oksijen gerektirmez; bir glikozdan net 2 ATP, 2 NADH ve 2 piruvat oluşur. Fosfofruktokinaz ATP ile baskılanarak yolun hızını düzenler.
Oksijenli solunumda piruvat mitokondri matriksinde asetil-KoA’ya dönüşür. Bir glikoz için Krebs döngüsü iki tur döner ve toplam 6 NADH, 2 FADH2, 2 ATP (GTP) ile 4 CO2 verir; asetil-KoA basamağı 2 NADH ve 2 CO2 ekler.
Elektron taşıma sistemi mitokondri iç zarındadır. Elektronların taşınması protonları matriksten zarlar arası boşluğa pompalar; protonlar ATP sentaz üzerinden matrikse dönerken ATP üretilir (kemiozmotik model). Son elektron alıcısı O2’dir.
Fermantasyonun asıl işlevi NADH’yi NAD+’ya çevirerek glikolizin sürmesini sağlamaktır. Laktik asit fermantasyonunda CO2 çıkmaz; alkol fermantasyonunda etanol ve CO2 oluşur. Her ikisinde net kazanç 2 ATP’dir.
Fotosentezin ışığa bağımlı evresi tilakoid zarında, ışıktan bağımsız evresi (Calvin döngüsü) stromada gerçekleşir. Işık evresinin ürünleri ATP, NADPH ve O2’dir; O2’nin kaynağı sudur.
Calvin döngüsünde RuBisCO CO2’yi RuBP’ye bağlar, oluşan 3-PGA ATP ve NADPH ile G3P’ye indirgenir. G3P’nin bir kısmı RuBP’yi yenilemekte kullanılır, bir kısmı glikoz yapımına gider.
C4 bitkilerinde CO2 önce mezofilde PEP karboksilazla bağlanır, sonra demet kını hücrelerinde RuBisCO’ya aktarılır; bu mekânsal ayrım fotosolunumu azaltır. CAM bitkilerinde ayrım zamanladır: gece CO2 bağlanır, gündüz Calvin döngüsü çalışır.
Hücre döngüsü interfaz (G1, S, G2) ve mitotik evreden oluşur; DNA S evresinde eşlenir. G1, G2 ve iğ ipliği kontrol noktaları hasarlı hücrenin bölünmesini engeller; p53 gibi tümör baskılayıcılar ve protoonkogenlerin bozulması kansere yol açar.
Mitozda kardeş kromatitler anafazda ayrılır ve kromozom sayısı korunur. Mayoz I’de homolog kromozomlar, mayoz II’de kardeş kromatitler ayrılır; sonuçta kromozom sayısı yarıya iner. Krossing-over profaz I’de gerçekleşir.
Mayozda çeşitlilik üç yoldan gelir: krossing-over, homologların bağımsız dağılımı (2^n olasılık) ve döllenmede gametlerin rastgele birleşmesi. Ayrılmama (nondisjunction) kromozom sayısı anormal gametlere yol açar.
Sitokinez hayvan hücresinde boğumlanmayla, bitki hücresinde hücre plağı oluşumuyla gerçekleşir. Apoptoz kaspazlarla yürüyen programlı hücre ölümüdür ve nekrozun aksine iltihap oluşturmaz.

Bitki Biyolojisi

70 soru

Bitki dokuları üç ana grupta incelenir: bölünme yeteneği süren meristemler, bölünmesini tamamlamış kalıcı dokular (koruyucu, temel, destek, iletim) ve salgı dokuları. Uç meristemler boyca, yan meristemler (kambiyum, felojen) enince büyümeyi sağlar.
Temel doku parankimadır: ince çeperli, canlı ve yüksek bölünme potansiyelli hücrelerdir. Fotosentez (klorenkima), depolama ve kapalı yaralanmalarda yenilenme gibi işlevleri vardır.
Destek dokuları ikiye ayrılır: kollenkima canlıdır, çeperi selülozca düzensiz kalınlaşmıştır ve genç organlara esnek destek verir; sklerankima ise ligninli ve olgunlukta çoğunlukla ölü hücrelerden oluşur, sertlik sağlar.
Ksilem suyu ve mineralleri köklerden yapraklara taşır. Trake ve trakeidler olgunlaşınca ölür, lignin ile kalınlaşmış çeperleri kalır; tek yönlü ve pasif bir taşıma görülür.
Floem organik maddeleri (özellikle sakkaroz) taşır. Eleme borusu elemanları canlıdır ancak çekirdeksizdir; metabolizmayı eşlik hücreleri yürütür. Taşıma iki yönlü olabilir.
Kök yapısında dıştan içe epidermis (kök tüyleri), korteks, endodermis, perisikl ve iletim silindiri sıralanır. Endodermisteki Kaspari bandı suberinlidir ve apoplast yolunu keserek seçici zardan geçişi zorunlu kılar.
Su köke üç yoldan girebilir: apoplast (çeper ve hücre arası), simplast (sitoplazma ve plazmodezmler) ve transmembran yolu. Endodermiste apoplast yolu kesildiği için su ve mineral miktarı kontrol edilmiş olur.
Dikotil gövdede iletim demetleri halkasal dizilidir ve demet içinde kambiyum bulunur; bu nedenle ikincil kalınlaşma görülür. Monokotilde demetler dağınıktır ve kambiyum yoktur.
İkincil büyümede vasküler kambiyum içe ikincil ksilem (odun), dışa ikincil floem yapar. Felojen ise dışa mantar dokusu üreterek periderm oluşturur. Yıllık halkalar ilkbahar ve yaz odununun yapı farkından doğar.
Yaprak dokuları: üstte ve altta epidermis (kütikül ve stomalar), arada mezofil (palizat ve sünger parankiması) ve damarlar. Stomaların çoğu karasal bitkide alt yüzeyde bulunur ve su kaybını sınırlar.
Su potansiyeli (Ψ) çözünen madde potansiyeli ile basınç potansiyelinin toplamıdır (Ψ = Ψs + Ψp). Su her zaman Ψ'nin yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere hareket eder; turgor basıncı Ψp'yi yükseltir.
Suyun ksilemde yükselmesi terleme-kohezyon-gerilim kuramıyla açıklanır: yapraktaki buharlaşma ksilemde negatif basınç oluşturur, hidrojen bağlarıyla bağlı su sütunu çekilir. Kök basıncı bu mekanizmaya yardımcıdır, ana güç değildir.
Stomalar bekçi hücrelerin turgor değişimiyle açılıp kapanır. Işık ve düşük CO₂ ile K⁺ girişi, su girişi ve turgor artışı olur; kuraklıkta abisik asit K⁺ çıkışını ve stomaların kapanmasını sağlar.
Floemde taşıma basınç akışı kuramına göre gerçekleşir: kaynakta (yaprak) şeker yüklenmesi ile su girer ve basınç artar, havuzda (kök, meyve) boşaltım olur ve basınç düşer. Kaynak-havuz ilişkisi mevsime göre değişebilir.
Bitkiler için makro elementler (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S) ve mikro elementler (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl, Ni) gereklidir. Hareketli elementlerin (N, P, K, Mg) eksiklik belirtileri yaşlı yapraklarda, hareketsiz olanların (Ca, Fe) belirtileri genç dokularda görülür.
Simbiyotik ilişkiler mineral beslenmesini destekler: baklagillerde Rhizobium nodüllerinde N₂ bağlanır; mikoriza mantarları kök yüzeyini genişleterek su ve fosfat alımını artırır. Bitki karşılığında karbonhidrat sağlar.
Oksin hücre uzamasını, fototropizmayı, apikal dominansı ve kök oluşumunu etkiler. Sitokinin hücre bölünmesini ve yan tomurcuk gelişimini teşvik eder, yaşlanmayı geciktirir. Apikal dominans oksin–sitokinin dengesine bağlıdır.
Giberellin gövde uzamasını, tohum çimlenmesini ve partenokarpik meyve irileşmesini destekler; çimlenmede aleuron tabakasında amilaz sentezini uyarır. Abisik asit dormansiyi sürdürür, stomaları kapatır ve stres hormonudur.
Etilen gaz halindeki hormondur; meyve olgunlaşması, yaprak ve meyve dökümü ve yaşlanmada rol oynar. Bir meyvede üretilen etilen komşu meyveleri de etkiler.
Tropizmalar yönlü büyüme hareketleridir (foto-, jeo-, hidro-, tigmotropizma); nastiler ise uyaranın yönünden bağımsız, genellikle turgor değişimine dayalı hareketlerdir (mimozada yaprakların kapanması).
Fotoperiyodizmde bitki gece uzunluğunu ölçer. Kısa gün bitkileri kritik karanlık süresini aşan uzun gecede, uzun gün bitkileri kısa gecede çiçeklenir. Fitokrom Pr (kırmızı soğurur) ve Pfr (uzak kırmızı soğurur) biçimleri arasında dönüşür; Pfr aktif formdur.
Çiçekli bitkilerde erkek organ anter ve filamentten (stamen), dişi organ stigma, stilus ve ovaryumdan (pistil) oluşur. Mikrospor ana hücresi mayozla 4 mikrospor, her mikrospor mitozla polen oluşturur (vejetatif ve generatif hücre).
Makrospor ana hücresi mayozla 4 hücre oluşturur, biri işlev görür ve 3 mitozla 8 çekirdekli, 7 hücreli embriyo kesesi meydana gelir: yumurta, 2 sinerjit, 3 antipot ve 2 kutup çekirdekli merkezi hücre.
Çift döllenmede bir sperm yumurta ile birleşerek 2n zigotu, diğeri iki kutup çekirdeğiyle birleşerek 3n endospermi oluşturur. Ardından ovül tohuma, ovaryum meyveye dönüşür; integümentler tohum kabuğunu verir.
Bitki grupları: karayosunlarında baskın evre gametofit (n), damarsızdır; eğreltilerde baskın evre sporofit (2n), damarlıdır, tohum yoktur; açık tohumlularda tohum vardır ama meyve ve çift döllenme yoktur; kapalı tohumlularda çiçek, meyve ve çift döllenme görülür.
Çimlenme su alımıyla (imbibisyon) başlar; enzimler etkinleşir, depo besinleri oksijenli solunumla yıkılır, önce radikula çıkar. Su, oksijen ve uygun sıcaklık gerekir; dormansi ABA/giberellin dengesiyle denetlenir.
Vejetatif üreme (çelik, aşı, yumru, rizom) mitoza dayanır ve yavru ana bitkiyle genetik olarak aynıdır. Aşılamada kambiyumların temas etmesi gerekir; kalem kendi genotipini korur.
Kurak ortama uyum: kalın kütikül, çukurlaşmış stomalar ve C₄ ile CAM yolları. C₄ bitkileri CO₂'yi PEP karboksilazla bağlar, fotosolunumu azaltır; CAM bitkileri CO₂'yi gece alır, gündüz stomaları kapalı tutar.

İnsan ve Hayvan Biyolojisi

58 soru

Nöron; dendrit, hücre gövdesi ve akson olarak üç bölümdür. Dinlenim potansiyeli yaklaşık −70 mV’tur ve Na⁺/K⁺ pompası (3 Na⁺ dışarı, 2 K⁺ içeri, ATP harcar) ile sızıntı K⁺ kanallarına dayanır.
Aksiyon potansiyeli: eşik aşılınca Na⁺ kanalları açılır (depolarizasyon), ardından Na⁺ kanalları inaktive olur, K⁺ kanalları açılır (repolarizasyon). Ya hep ya hiç yasası geçerlidir; şiddet impuls sıklığıyla kodlanır.
Miyelinli aksonda impuls Ranvier boğumları arasında sıçrayarak ilerler (saltatori iletim); hız ve enerji verimliliği artar. Akson çapı büyüdükçe de hız artar.
Kimyasal sinapsta iletim tek yönlüdür: presinaptik uca Ca²⁺ girer, nörotransmitter egzositozla salınır, postsinaptik reseptöre bağlanır ve enzimle yıkılır ya da geri alınır. Uyarıcı ve baskılayıcı sinapslar toplanarak yanıtı belirler.
Sinir sistemi merkezî (beyin, omurilik) ve çevresel olarak ayrılır. Çevresel sistem somatik (istemli) ve otonom (istemsiz) bölümlere ayrılır; otonom sistem sempatik (savaş ya da kaç) ve parasempatik (dinlenme ve sindirim) kollarına bölünür.
Beyin bölümleri: serebral korteks (duyu, bilinç, istemli hareket), talamus (duyu aktarımı), hipotalamus (ısı, açlık, susuzluk, hipofiz kontrolü), beyincik (denge ve koordinasyon), omurilik soğanı (kalp, solunum, kan basıncı). Refleks yayı duyu, ara ve motor nöronlardan oluşur.
Göz: kornea ve mercek ışığı kırar, retinada çomaklar (loş ışık, renk yok) ve koniler (renk, ayrıntı) bulunur. Akomodasyonda yakına bakarken silier kaslar kasılır, mercek bombeleşir. Kulak: dış, orta (kemikçikler, Östaki borusu), iç kulak (salyangoz işitme, yarım daire kanalları denge).
Endokrin sistem hormonları kanla taşır. Hormon düzeyi çoğunlukla negatif geri bildirimle düzenlenir. Hipotalamus–hipofiz ekseni diğer bezleri yönetir; hipofiz ön lobu TSH, ACTH, FSH, LH, GH, prolaktin; arka lob ADH ve oksitosin salgılar.
Hormon türleri: peptit hormonlar zar reseptörüne bağlanıp ikincil haberci kullanır; steroid hormonlar (kortizol, aldosteron, östrojen, progesteron, testosteron) hücre içine girip gen ifadesini düzenler. Adrenalin ve noradrenalin böbrek üstü özünden salgılanır.
Kan şekeri dengesi: insülin (β hücreleri) şekeri düşürür, glukagon (α hücreleri) yükseltir; kortizol ve adrenalin de yükseltici etkilidir. Ca²⁺ dengesi: paratiroit hormonu yükseltir, kalsitonin düşürür. Tiroksin metabolizma hızını artırır.
Kan; plazma, alyuvar (O₂ taşır, çekirdeksiz), akyuvar (savunma) ve trombositten (pıhtılaşma) oluşur. Pıhtılaşmada protrombin, Ca²⁺ ve K vitamini rol oynar: protrombin → trombin, fibrinojen → fibrin. ABO grubu antijen–antikor ilişkisine, Rh faktörü anne–bebek uyuşmazlığına yol açabilir.
Dolaşım: kalp dört odacıklıdır, çift dolaşım vardır. Küçük dolaşım sağ ventrikül–akciğer–sol atriyum; büyük dolaşım sol ventrikül–vücut–sağ atriyum yolunu izler. Atardamar elastik, toplardamar kapakçıklı, kılcal damar tek kat endotellidir.
Kalp döngüsü: atriyum sistolü, ventrikül sistolü ve genel diyastol. Kalp kası düğümsel otomatiklik gösterir; sinüs düğümü ritmi başlatır. Lenf sistemi doku sıvısını toplayıp dolaşıma verir, bağırsaktan yağları taşır (lakteal) ve bağışıklığa katkı yapar.
Solunum: soluk almada diyafram düzleşir, kaburgalar yükselir, akciğer içi basınç düşer. Gaz alışverişi alveol–kılcal arasında difüzyonla olur. O₂ hemoglobinle taşınır; CO₂ çoğunlukla bikarbonat olarak taşınır. Solunum merkezi omurilik soğanında olup CO₂ ve pH’a duyarlıdır.
Hemoglobin ilgisi pH ve CO₂ ile değişir (Bohr etkisi); CO hemoglobine O₂’den çok daha güçlü bağlanır. Hayvanlarda solunum organları: deri, solungaç, trake, akciğer; böceklerde hemolenf O₂ taşımaz.
Sindirim: ağızda tükürük amilazı nişastayı, midede pepsin proteinleri (HCl ile aktifleşir), ince bağırsakta pankreas amilaz–lipaz–tripsin ve bağırsak enzimleri tüm besinleri son ürünlere ayırır. Safra enzim değil emülsiyon sağlayıcıdır. Gastrin, sekretin ve kolesistokinin sindirim hormonlarıdır.
Emilim ince bağırsak villuslarından yapılır: glikoz ve amino asitler kılcal kana, yağ asidi–gliserol lakteale geçer. Karaciğer glikojen depolar, amonyağı üreye çevirir, safra üretir, detoks yapar; kalın bağırsak su ve mineral emer.
Boşaltım: nefronda glomerulusta filtrasyon, tüplerde seçici geri emilim (glikozun tamamı proksimal tüpte) ve salgılama gerçekleşir. Henle kulpu karşı akım mekanizmasıyla derişik öz oluşturur; ADH toplayıcı kanalda su, aldosteron distal tüpte Na⁺ geri emilimini artırır.
Homeostasi: ısı, kan şekeri, su–tuz ve pH dengesi geri bildirimle korunur. Soğukta deri damarları daralır ve titreme olur; sıcakta damarlar genişler ve terleme artar. Böceklerde Malpighi tüpleri, planaryada protonefridyum, solucanda nefridyum boşaltım yapar.
Üreme: spermatogenez seminifer tüpçüklerde sürekli, oogenez eşey öncesinde başlar, ikinci mayoz döllenmede tamamlanır. Testosteron Leydig hücrelerinde LH ile; Sertoli hücreleri FSH etkisiyle sperm gelişimini destekler.
Menstrual döngü: FSH folikülü büyütür, östrojen yükselir, LH pikiyle ovulasyon olur; korpus luteum progesteron salgılar. Döllenme olursa embriyo hCG üretir, korpus luteum sürer, kanama olmaz. Embriyo: zigot, morula, blastula, gastrula; ektoderm, mezoderm, endoderm germ yaprakları.
Doğal bağışıklık: deri ve mukoza bariyerleri, lizozim, mide asidi, fagositoz (nötrofil, makrofaj), iltihap, interferon, kompleman, NK hücreleri. Özgül olmayan ve hızlıdır, bellek oluşturmaz.
Edinsel bağışıklık: B hücreleri antikor üretir (humoral), sitotoksik T hücreleri enfekte hücreleri öldürür (hücresel), yardımcı T hücreleri yönetir. Bellek hücreleri ikincil yanıtı hızlandırır. Aşı aktif, serum pasif bağışıklıktır.
Bağışıklık bozuklukları: alerji (IgE, mast hücresi, histamin), otoimmün hastalıklar (kendi dokuya saldırı), immün yetmezlik (HIV yardımcı T hücrelerini hedefler), doku reddi. Kas–iskelet: kayan iplikçik modelinde Ca²⁺ ve ATP ile aktin–miyozin kayar, ATP yoksa rigor oluşur.

Ekoloji

57 soru

Ekoloji, canlıların birbirleriyle ve cansız çevreleriyle etkileşimini inceler; bu etkileşim birey, popülasyon, komünite, ekosistem ve biyom düzeylerinde ele alınır.
Habitat canlının yaşadığı yerdir; niş ise canlının kaynak kullanımı, toleransı ve ekosistemdeki tüm rolünü kapsar. Temel niş rekabetsiz, gerçekleşen niş rekabetli ortamda kullanılandır.
Aynı nişi tam paylaşan iki tür kararlı birlikte yaşayamaz (Gause); rekabeti azaltmak için türler niş ayrışması geliştirir.
Ekosistem; üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcıların cansız etkenlerle oluşturduğu birliktir. Üreticiler enerjiyi sisteme sokar, ayrıştırıcılar elementleri mineralize eder.
Enerji ekosistemde tek yönlü akar ve her basamakta yaklaşık %10’u üst basamağa aktarılır; madde ise canlı ile cansız ortam arasında döngüsel dolaşır.
Enerji piramidi her zaman dik, biyokütle ve sayı piramitleri bazı ekosistemlerde (fitoplankton ağırlıklı sular, ağaç–böcek) ters olabilir.
Net birincil üretim, brüt birincil üretimden bitkinin solunumla harcadığı kısmın çıkarılmasıyla bulunur ve tüketicilere aktarılabilecek enerjiyi gösterir.
Kalıcı toksinler (DDT, civa) besin zincirinde aktarıldıkça yoğunlaşır; bu biyolojik birikim üst basamaktaki canlıları en çok tehdit eder.
Karbon, fotosentez ve solunum, ayrışma ve yanma yoluyla dolaşır; fosil yakıt yanması atmosferdeki CO2’yi artırarak sera etkisini güçlendirir.
Azot döngüsünde fiksasyon, amonifikasyon, nitrifikasyon ve denitrifikasyon bakterilerin aracılığıyla gerçekleşir; nitrifikasyon aerobik, denitrifikasyon anaerobik koşulda olur.
Fosfor döngüsünde gaz evresi yoktur; kayaçlardan topraklara geçer ve sulardaki fosfat artışı ötrofikasyona yol açabilir.
Ötrofikasyonda besin zenginleşmesi alg patlamasına, ölü maddelerin aerobik ayrışması ise oksijen tükenmesine ve balık ölümlerine yol açar.
Popülasyon büyüklüğü doğum ve göç alma ile artar, ölüm ve göç verme ile azalır; yoğunluk ise birim alandaki birey sayısıdır.
Kaynakların sınırsız olduğu ortamda üstel (J şekilli) büyüme görülür; sınırlı ortamda lojistik (S şekilli) büyüme ve taşıma kapasitesi söz konusudur.
Lojistik büyümede artış hızı K/2’de en yüksektir; popülasyon K’ye yaklaştıkça çevresel direnç büyümeyi sıfıra indirir.
Sınırlayıcı etkenler yoğunluğa bağlı (rekabet, predasyon, hastalık) ve yoğunluktan bağımsız (afet, iklim olayı) olarak ikiye ayrılır.
r stratejisi türleri çok yavru verir ve kısa ömürlüdür; K stratejisi türleri az yavru verir, bakım yapar ve uzun yaşar. Sağkalım eğrisi Tip I, II, III olarak ayrılır.
Popülasyon dağılımı kümeli, düzgün ya da rastgele olabilir; yaş piramidi gelecekteki büyüme eğilimi hakkında bilgi verir.
Popülasyon büyüklüğü kuadrat sayımı ve işaretle–yeniden yakala (N = M·n/m) yöntemleriyle tahmin edilir; yöntemlerin varsayımları sonuçların güvenirliği için önemlidir.
Türler arası etkileşimler rekabet, predasyon, parazitizm, mutualizm, komensalizm ve amensalizm olarak sınıflanır; etkilenen tarafın yarar, zarar ya da nötr olmasına bakılır.
Anahtar tür, bolluğuna göre çok büyük etkiye sahiptir; kaldırıldığında komünite yapısı ve çeşitliliği belirgin değişir.
Süksesyon birincil (çıplak yüzeyde, likenlerle başlar, yavaş) ve ikincil (toprağın korunduğu alanda, hızlı) olarak ayrılır ve klimaks komüniteyle sonlanır.
Biyolojik çeşitlilik alfa, beta ve gama düzeylerinde ölçülür; Simpson ve Shannon indeksleri tür zenginliğini ve eşitliği birlikte değerlendirir.
Ada biyocoğrafyası kuramına göre tür sayısı göç ve yok olma hızlarının dengesiyle belirlenir; büyük ve anakaraya yakın adalar daha fazla tür barındırır.
Başlıca karasal biyomlar tropikal yağmur ormanı, savan, çöl, ılıman orman ve çayır, tayga ve tundradır; sıcaklık ve yağış dağılımı bunları belirler.
Sucul ekosistemlerde ışık, tuzluluk, oksijen ve sıcaklık tabakalaşması belirleyicidir; göllerde mevsimsel karışım oksijenin ve besinin yeniden dağılmasını sağlar.
Ekolojik yasalar: Liebig minimum yasası (en az bulunan kaynak sınırlar), Shelford tolerans yasası (hem eksiklik hem fazlalık sınırlar), Bergmann ve Allen kuralları (ısı dengesi).
İnsan kaynaklı çevre sorunları (sera gazları, ozon incelmesi, asit yağmuru, habitat parçalanması, istilacı türler) ekosistem dengesini bozar; ekolojik ayak izi tüketimin etkisini ölçer.

Canlıların Sınıflandırılması

70 soru

Sistematik, canlıları ortak özelliklerine ve evrimsel akrabalıklarına göre gruplandırma bilimidir; taksonomi ise adlandırma ve sınıflama kurallarını kapsar.
Linnaeus’un önerdiği ikili adlandırmada ad cins ve tür sıfatından oluşur; cins adı büyük, tür sıfatı küçük harfle başlar ve ad italik yazılır.
Takson basamakları genelden özele alem, şube, sınıf, takım, aile, cins, tür sırasıyla gider; aşağı inildikçe ortak özellik sayısı artar.
Biyolojik tür tanımı doğada serbestçe çiftleşip verimli döl verebilen bireyleri esas alır; eşeysiz üreyenlerde ve fosillerde uygulanamaz.
Üç domain sistemi (Bacteria, Archaea, Eukarya) rRNA dizilerine ve hücre yapısına dayanır; ökaryotlar protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlardan oluşur.
Bakteriler peptidoglikanlı hücre duvarı, nükleoid bölge ve 70S ribozom taşır; Gram boyamada kalın peptidoglikanlı olanlar mor boyayı tutar.
Arkeler peptidoglikansız duvara ve eter bağlı zar lipidlerine sahiptir; aşırı tuzlu, sıcak ya da asidik ortamlarda yaşayabilirler.
Virüsler hücresel olmayan, nükleik asit ve protein kılıftan oluşan, çoğalmak için konağa muhtaç yapılardır; bu yüzden âlemlerin dışında değerlendirilir.
Bakteriyofajların litik döngüsünde konak hücre parçalanır; lizojenik döngüde faj DNA’sı konak kromozomuna katılır ve hücreyle birlikte kopyalanır.
Retrovirüsler RNA genomundan ters transkriptaz yoluyla DNA sentezler; bu DNA konak genomuna eklenebilir.
Protistler, zarlı çekirdekli, çoğu tek hücreli ve çok çeşitli beslenme biçimine sahip ökaryotlardır; sıtma etmeni Plasmodium ve Euglena bu gruptandır.
Mantarlar kitinli duvar, glikojen depolama ve emici heterotrof beslenmeyle bitkilerden ayrılır; likenler ve mikorizalar mutualist birliktelik örnekleridir.
Karayosunları damarsızdır ve gametofit baskındır; eğrelti otları damarlıdır, tohumsuzdur ve sporofit baskındır.
Çıplak tohumlular ve kapalı tohumlular tohum oluşturur; kapalı tohumlularda çiçek, meyve ve çift döllenme görülür.
Kapalı tohumlular tek çenekliler ve iki çenekliler olarak ayrılır; paralel damar, saçak kök ve dağınık iletim demetleri tek çenekli ayırt edicileridir.
Hayvanlar âleminde süngerler dokusuzdur, Cnidaria radyal simetrik ve iki tabakalıdır, yassı solucanlar sölomsuzdur, yuvarlak solucanlar psödosölomludur, halkalılar gerçek sölomludur.
Yumuşakçalar mantle ve kaslı ayakla, eklem bacaklılar kitinli dış iskelet ve eklemli bacaklarla tanımlanır; eklem bacaklılar büyümek için deri değiştirir.
Protostomlarda blastopor ağıza, deuterostomlarda anüse dönüşür; derisi dikenliler ve kordalılar deuterostomdur.
Kordalıların ortak özellikleri notokord, sırt sinir kordonu, farenks yarıkları ve anüs ardı kuyruktur; bunlar yaşamın en az bir evresinde bulunur.
Omurgalı sınıflarında amniyotik yumurta sürüngenlerle, kuşlarla ve memelilerle ortaya çıkar; memeliler monotrem, keseli ve plasentalı olarak ayrılır.
Dikotomik anahtar her basamakta iki karşıt seçenekle canlıyı tanımlar; akrabalık ilişkisi gösteren araç ise kladogramlardır.
Doğal seçilim, kalıtsal varyasyon ile farklı üreme başarısına dayanır; Lamarck’ın kazanılmış özelliklerin kalıtımı fikri desteklenmemiştir.
Evrimin birimi populasyondur; evrim alel frekanslarındaki değişimdir. Hardy-Weinberg dengesi p² + 2pq + q² = 1 ile ifade edilir ve ancak belirli koşullarda korunur.
Alel frekansı değiştiren mekanizmalar mutasyon, gen akışı, genetik sürüklenme ve doğal seçilimdir; seçilim yönlü, dengeleyici ve bölücü olabilir.
Türleşme allopatrik (coğrafi izolasyonla) ya da sempatrik (aynı alanda, örneğin poliploidiyle) gerçekleşir; üreme engelleri zigot öncesi ve sonrası olarak ayrılır.
Evrim kanıtları arasında fosiller, homolog yapılar, köreltilmiş organlar, embriyonik benzerlikler, biyocoğrafya ve moleküler karşılaştırmalar vardır; analog yapılar yakınsak evrimi gösterir.
Fosil yaşları radyometrik yöntemle yarı ömür kullanılarak bulunur; endosimbiyoz kuramı mitokondri ve kloroplastın bakteri kökenli olduğunu savunur.
Kladogramda ortak türemiş özellikler dallanmayı belirler; monofiletik grup ortak atayı ve tüm torunlarını içerir, parafiletik grup bir kısmını dışarıda bırakır.

Genetik

62 soru

Kalıtım, özelliklerin gametler aracılığıyla ebeveynlerden döle aktarılmasıdır. Gen, bir proteini ya da RNA’yı kodlayan DNA bölgesi; alel, aynı genin farklı biçimidir. Genotip bireyin alel bileşimini, fenotip ise gözlenen özelliği gösterir; fenotip genotip ile çevrenin ortak sonucudur.
Mendel’in ayrılma (gametlerin saflığı) ilkesine göre bir özellik için iki alel gamet oluşurken ayrılır ve her gamet yalnızca birini taşır. Bu ilke mayozda homolog kromozomların ayrılmasıyla açıklanır; monohibrit çaprazlamada fenotip oranı 3:1, genotip oranı 1:2:1’dir.
Bağımsız dağılım ilkesi, farklı kromozomlardaki genlerin gametlere birbirinden bağımsız dağıldığını söyler. Dihibrit çaprazlamada fenotip oranı 9:3:3:1’dir. Olasılık hesabında bağımsız olayların olasılıkları çarpılır, birbirini dışlayan olasılıklar toplanır; koşullu olasılıkta örnek uzay daralır.
Test (geri) çaprazlama, baskın fenotipli bireyin genotipini çekinik homozigotla çaprazlayarak belirler. Dölün tamamı baskınsa birey büyük olasılıkla homozigot baskın, 1:1 ise heterozigottur.
Mendel dışı kalıtımda eksik baskınlıkta heterozigot ara fenotip gösterir (1:2:1), eş baskınlıkta iki alel birlikte ifade edilir (MN, AB kan grubu). Çoklu alelizmde (ABO) bir gen için populasyonda ikiden fazla alel bulunur ama bireyde yalnızca iki alel vardır.
Letal genlerde homozigot hal ölümcüldür; Yy × Yy çaprazında yaşayan döl 2:1 oranında görülür. Gen etkileşimlerinde epistasi (9:3:4, 12:3:1), tamamlayıcı gen etkisi (9:7) ve poligenik kalıtım (sürekli varyasyon, çan eğrisi) yer alır.
Eşeye bağlı kalıtımda X’e bağlı çekinik özellikler (hemofili, renk körlüğü) erkeklerde daha sık görülür; çünkü erkekte tek X vardır. Hasta erkek çocuk anneden X alır; hasta baba kızlarına mutlaka aktarır ama oğullarına aktarmaz. Kuşaklarda eşey sistemi ZZ/ZW’dir.
Soyağacı analizinde sağlıklı ebeveynlerden hasta çocuk doğuyorsa özellik çekiniktir; hasta ebeveynden hasta çocuk ve her kuşakta görülme baskın kalıtımı düşündürür. Baba hasta olup oğul sağlıklıysa X’e bağlılık için ek veri aranır; kesinlik olasılıkla verilmez.
Bağlantı (linkage), aynı kromozomdaki genlerin birlikte kalıtılma eğilimidir. Crossing over ile rekombinant gametler oluşur; rekombinasyon sıklığı genler arası uzaklıkla artar ve harita birimiyle (%1 = 1 birim) ifade edilir.
Kromozom anomalileri sayısal (trizomi, monozomi, poliploidi) ve yapısal (delesyon, duplikasyon, inversiyon, translokasyon) olarak ayrılır. Mayozda ayrılmama kromozom sayısı bozukluklarının başlıca nedenidir; Down (47,XX/XY +21), Turner (45,X) ve Klinefelter (47,XXY) sendromları örnektir.
Genetik madde olarak DNA’yı kanıtlayan deneyler: Griffith (transformasyon), Avery ekibi (dönüştürücü ilkenin DNA olması) ve Hershey–Chase (fajda ³²P–³⁵S işaretlemesi). DNA’nın yapısı çift sarmaldır; Chargaff kuralı A = T, G = C, bazlar arası H bağı A–T için 2, G–C için 3’tür.
DNA eşlenmesi yarı korunumludur (Meselson–Stahl). Helikaz sarmalı açar, primaz RNA başlatıcıyı sentezler, DNA polimeraz 5’→3’ yönünde uzatır, ligaz parçaları birleştirir. Öncü zincir sürekli, geciken zincir kesintili (Okazaki parçaları) sentezlenir.
Gen anlatımı DNA→RNA→protein akışıdır (merkezî dogma; ters transkriptaz RNA→DNA yolunu ekler). Transkripsiyonda RNA polimeraz kalıp zincire antiparalel RNA yapar; ökaryotlarda ürün 5’ başlık, poli-A kuyruğu ve ekleme (splicing) ile işlenir.
Çeviride mRNA kodonları (üçlü) tRNA antikodonlarıyla eşleşir. Genetik şifre evrensel, üçlü ve dejeneredir (birden fazla kodon bir amino asidi belirler); AUG başlatma, UAA/UAG/UGA durdurma kodonudur. Ribozomda A, P ve E bölgeleri vardır; peptit bağı rRNA etkinliğiyle kurulur.
Gen ifadesinin düzenlenmesi prokaryotlarda operon modeliyle açıklanır. Lac operonu indüklenebilirdir: laktoz yokken baskılayıcı operatöre bağlıdır, laktoz varsa baskılayıcıdan ayrılır; glikoz azken CAP–cAMP etkinleştirir. Ökaryotlarda promotör, güçlendirici, transkripsiyon faktörleri ve epigenetik düzenleme rol oynar.
Mutasyonlar gen düzeyinde nokta mutasyonları (sessiz, yanlış anlamlı, anlamsız) ve çerçeve kaydıran ekleme ya da silmelerdir. Mutajenler (UV, X ışını, kimyasallar) DNA hasarı yapar; onarım sistemleri (örn. nükleotit kesip çıkarma) bozulursa kanser riski artar. Yalnızca eşey hücrelerindeki mutasyonlar kalıtılır.
Kanser, hücre döngüsünün denetim kaybıdır. Proto-onkogenlerin işlev kazanan mutasyonları (onkogen) tek alelle, tümör baskılayıcı genlerin (p53, Rb) işlev kaybı ise genellikle iki alelle etki eder. Telomeraz kanser hücrelerinde yeniden etkinleşir.
Sitoplazmik kalıtım mitokondri ve kloroplast DNA’sı ile ilgilidir; mitokondri anneden aktarılır. Genomik imprinting ve DNA metilasyonu epigenetik örneklerdir: dizi değişmeden gen ifadesi değişir ve bazı değişimler kuşaklara aktarılabilir.
Biyoteknolojide restriksiyon enzimleri palindromik dizilerden keser (EcoRI: GAATTC), DNA ligaz kesik uçları birleştirir. Plazmit vektör, seçici işaret geni ve ori içerir. Rekombinant DNA ile insülin, büyüme hormonu gibi ürünler bakterilerde üretilir; ökaryot genlerinde intron nedeniyle cDNA kullanılır.
PCR, hedef DNA’yı çoğaltır: denatürasyon (~95 °C), primer bağlanması (50–65 °C), uzama (~72 °C, Taq polimeraz); n döngüde 2ⁿ kopya. Jel elektroforezi negatif yüklü DNA’yı anota doğru boyuta göre ayırır. DNA parmak izi ve tanı testleri bu teknikleri kullanır.
Gen düzenleme (CRISPR-Cas9) rehber RNA ile Cas9’u hedef diziye yönlendirir ve çift zincir kırığı oluşturur. Klonlamada çekirdek nakli ile aynı çekirdek genomuna sahip birey elde edilir (Dolly). Transgenik organizmalar, gen tedavisi ve biyogüvenlik etik tartışmalarla birlikte ele alınır.
Populasyon genetiğinde Hardy–Weinberg dengesi p + q = 1 ve p² + 2pq + q² = 1 ile ifade edilir. Denge için büyük populasyon, rastgele çiftleşme, mutasyon-göç-seçilim olmaması gerekir. Dengeyi bozan etkenler genetik sürüklenme, gen akışı, doğal seçilim ve mutasyondur.
Genetik öğretiminde sık görülen kavram yanılgıları: baskın alelin populasyonda sık olduğu, bir genin tek başına fenotipi belirlediği, olasılığın geçmiş doğumlardan etkilendiği, gen ve alelin aynı olduğu, kazanılmış özelliklerin kalıtıldığı. Modelleme, somut materyal ve çürütücü örneklerle işlenir.
Genetik danışmanlıkta soyağacı, taşıyıcı olasılıkları ve koşullu olasılık birlikte kullanılır. Örneğin hasta kardeşi olan sağlıklı bir kişinin otozomal çekinik hastalığı taşıma olasılığı 2/3’tür. Danışmanlık, yönlendirici olmayan, bilgilendirme ve özerkliğe saygı ilkelerine dayanır.