CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI.

CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI

CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI
Canlılığın Tanımı Canlı, canlılık ya da yaşam kavramlarını basitçe, tek bir cümle ile tanımlamak güçtür; çünkü canlı, çok sayıda belirgin özelliğe sahiptir.

Canlılığın Tanımı Bernhard Rensch'in ( , Alman biyolog) tanımı şöyledir: "Canlı organizmalar yaygın olarak bulunan organik moleküllerden oluşan, hiyerarşik düzene sahip, açık sistemlerdir. Hücrelerden oluşan bu bireyler kesin sınırlamalara tabi ve kısıtlı ömür uzunluğuna sahiptirler".

Canlılığın Tanımı Rolf Sattler (1936, Alman asıllı Kanadalı botanikçi) ise canlıyı şöyle tanımlamıştır: "Kendi kendine çoğalabilen, kendini düzenleyebilen, bireysellik gösteren ve çevreden enerji sağlayan açık sistem."

Canlılığın Tanımı Canlı organizmaların belki de en tipik özelliği olan genetik programa değinmediği için bu tanımlamaları yeterli bulmayan Ernst Walter Mayr ( , Alman biyolog): "Canlılık, bir genetik program tarafından kontrol edilen, kendiliğinden yapılanmış sistemlerin etkinliklerinden oluşur."

Canlılığın Tanımı Yapılan en öz ve kapsamlı tarife göre: "Üreme ve evrimleşme potansiyeline sahip olan her sistem canlıdır."

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 1) Evrimleşme yeteneği: Organizmalar 3,8 milyar yıllık evrimin ürünleridir. Tarihsel olarak yaşamın başlangıcından ve en basit prokaryotlardan dev ağaçlara, fillere, balinalara ve insanlara kadar uzanan, devamlı bir akış olagelmiştir. Canlı Organizmaların evrimsel uyum, gelişim, davranış ve tüm diğer etkinlikleri kısmen, yaşamın tarihi boyunca biriken genetik bilginin sonucu olan genetik programlar tarafından kontrol edilmektedir.

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 2)Kimyasal yapı: Her ne kadar canlı organizmalar sonuçta cansız maddedeki atomların aynılarından oluşsa da, canlı organizmaların gelişim ve işlevinden sorumlu molekül çeşitleri -nükleik asitler, peptitler, enzimler, hormonlar ve zarların bileşenleri- cansız doğada Bulunmayan makromoleküllerdir. Organik kimya ve biyokimya, Canlı organizmalarda bulunan tüm maddelerin daha basit İnorganik moleküllere parçalanabileceğini ve en azından ilkesel olarak, laboratuvarda sentezlenebileceğini göstermiştir. OH H

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 3)Düzenleyici mekanizmalar: Canlı sistemler, sistemin kararlı durumda kalmasını sağlayan ve cansız doğada hiç bulunmayan çeşitli denetleyici ve düzenleyici mekanizmalara sahiptir. Dış ortamdaki değişkenliğe karşılık, organizmanın iç ortamını belirli sınırlar içinde değişmez tutan düzenlemeler homestaz olarak adlandırılır. Biyolojik süreçlerin birçoğu, geri-besleme (feed-back) mekanizması adı verilen bir işlemle kendi kendini düzenler.

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 3)Düzenleyici mekanizmalar: Hücrelerdeki kimyasal tepkimeler enzim adı verilen protein molekülleri tarafından gerçekleştirilir. Enzimlerin çalışması da geri-besleme mekanizması ile düzenlenir.

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 3)Düzenleyici mekanizmalar: Memeliler ve kuşlar, çevre sıcaklığındaki geniş çaplı dalgalanmalara karşılık, hayvanın vücut sıcaklığını dar bir aralıkta tutan negatif geri-beslemeli (geri- beslemeli inhibisyon) bir sistem içerir.

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 3)Düzenleyici mekanizmalar: Kanın pıhtılaşması, pozitif geri- beslemeye bir örnektir.

4)Organizasyon: Biyolojik organizasyon, yapısal düzeylerin hiyerarşisine (aşama sırasına) dayanır. Bu hiyerarşideki her düzey, kendi altındaki düzeyler üzerine kurulur.

HÜCRESEL DÜZEY Atoms (Hydrogen, carbon, nitrogen)

ORGANİZMA DÜZEYİ Tissue (Nerve tissue)

POPÜLASYON DÜZEYİ Population 1 Ecosystem

Canlı Varlıklara Özgü Olgular Atomlar Moleküller Makromoleküller Organeller Hücreler Dokular Organlar Organ Sistemleri ORGANİZMA Popülasyonlar Komuniteler Ekosistemler Biyomlar Biyosfer

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 5)Açık sistemler: Canlı organizmalar sürekli olarak çevreleriyle etkileşir: Dış çevreden sürekli enerji ve madde edinir ve metabolizmanın son ürünlerini bünyelerinden atarlar. Çevresi ile madde ve enerji alışverişi yapan bir sistem açık sistem olarak adlandırılır.

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 6)Kendini eşleme yeteneği: Organizmalar kendi benzeri olan bir canlı oluşturmak, yani neslini devam ettirebilmek için çoğalır (ürer). Canlılar sadece canlılardan türer. Bu temel önerme (aksiyom) Biyogenez olarak bilinir.

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 7)Büyüme ve gelişme: Genetik program aracılığıyla bir organizma ait olduğu türe özgü özellikleri kazanarak büyür ve gelişir.

Canlı Varlıklara Özgü Olgular 8)Çevresel uyarılara tepki verme: Canlı organizmalar algılama ve duyu organları aracılığıyla çevreden gelen uyarılara cevap verebilme yeteneğindedir.

İlk Canlının Nasıl Meydana Geldiğiyle İlgili Hipotezler İlk canlının nasıl meydana geldiği ve yaşamın nasıl başladığı sorusunu cevaplamak kolay değildir ve zamanı geri döndürerek bunları gözlemek de olası değildir. Ancak insanlar tarih boyunca bu soruya çözüm üretmek üzere bazı hipotezler ileri sürmüşlerdir.

İlk Canlının Nasıl Meydana Geldiğiyle İlgili Hipotezler 1)Yaradılış hipotezi. Bu hipotez büyük dinlerce ileri sürülen en eski görüştür ve insanlar tarafından yaygın olarak kabul görmektedir. Hipoteze göre canlılar doğaüstü bir güç tarafından yaratılmıştır ve bu doğaüstü güç Tanrı'dır.

İlk Canlının Nasıl Meydana Geldiğiyle İlgili Hipotezler 2)Biyogenez hipotezi. Bu hipotez, her canlının daha önce var olan başka bir canlıdan meydana gelebileceğini ileri sürer. Ancak, açıkça belli ki, biyogenez hipotezi ilk canlının nasıl meydana geldiği sorusuyla değil; var olan canlıların nasıl ürediği sorusuyla ilgilenmektedir.

İlk Canlının Nasıl Meydana Geldiğiyle İlgili Hipotezler 3)Panspermia hipotezi. Bu hipotezle ilk canlının meteorlar veya kozmik tozlar tarafından dünyaya taşınmış olabileceği ileri sürülmektedir. Gerçekten de, dünyamıza düşen meteorlarda, canlıların yapısında bulunan birçok organik maddenin izine rastlanmıştır. Dünyanın ilk oluşum sürecinde çok ince ve redükleyici bir atmosfere sahip olduğunu göz önüne alan bazı bilim insanları, o koşullarda meteorların atmosferde yanmadan yeryüzüne ulaşabileceğini ve canlıların da dünyaya bu şekilde gelmiş olabileceğini düşünmektedir. Ancak, görüldüğü gibi, bu hipotez de ilk canlının nasıl meydana geldiğini sorgulamıyor. Çünkü konumuz canlıların dünyamıza nereden geldiğini sorgulamak değil; evrenin neresinde meydana gelmiş olursa olsun, ilk canlının nasıl meydana gelmiş olabileceğini sorgulamaktır.

İlk Canlının Nasıl Meydana Geldiğiyle İlgili Hipotezler 4)Abiyogenez hipotezi. Bazı bilim insanları, prebiyotik (canlılardan önceki) dünya koşullarında, ilk canlının cansız maddelerden meydana gelmiş (spontan jenerasyon, kendiliğinden oluşma) olabileceğini ileri sürer. Dünyanın 4.6 milyar yıl önce oluştuğu ve bulunan en yaşlı fosilin de 3.5 milyar yıl öncesinden kalmış olduğu göz önüne alınırsa, bu hipoteze göre ilk canlı, dünyamızın ilk 1 milyar yılı içinde meydana gelmiş olmalıdır.

İlk Canlının Nasıl Meydana Geldiğiyle İlgili Hipotezler Bu hipotezlerden sadece abiyogenez hipotezinin ilk canlının nasıl meydana gelmiş olabileceği sorusu ile ilgilendiği açıkça görülmektedir. Günümüzde abiyogenez hipotezine alternatif olabilecek başka bir hipotez olmadığı söylenebilir. Hatta bazı makale ve kitaplarda, "abiyogenez hipotezi" terimi yerine "abiyogenez teorisi" teriminin kullanıldığı görülmektedir.

Abiyogenezin Tarihçesi: Hipotezden Teoriye Aristo (Aristoteles, MÖ , Antik Yunan-İyonya'lı filozof) Bitkilerin tohumdan, soğandan, yumrudan veya daldırma ve çelikleme yoluyla üreyebildiğini; hayvanlardan bazılarının doğarak, bazılarının yumurtadan çıkarak dünyaya geldiğini söylemiştir. (Biyogenez) Küçük canlıların da topraktan ve kendiliğinden oluştuğunu ileri sürmüştür. (Abiyogenez)

Abiyogenezin Tarihçesi: Hipotezden Teoriye J.B. van Helmont (Jean-Baptiste van Helmont, 1577¬1644, Belçikalı -Flaman- kimyacı, fizyolog ve doktor) Söğüt deneyi 100kg toprak 2.5kg ağırlığındaki bir söğüt fidanını 5 yıl sulama 75kg ağaç Toprak sadece 43g kadar eksilmiş

Abiyogenezin Tarihçesi: Hipotezden Teoriye Francesco Redi ( , İtalyan fizikçi)'nin 1668 yılında yaptığı deney

Abiyogenezin Tarihçesi: Hipotezden Teoriye Francesco Redi ( , İtalyan fizikçi)

Abiyogenezin Tarihçesi: Louis Pasteur 1860'lı yıllarda yaptığı deney Pastör deneyinde seker katılmış maya mantarları suyu kullandı. Hava gerçekten mikroorganizma sporu içermiyorsa deney ortamının canlı oluşturmayacağı sonucuna vardı. Bu sonuçları elde ettiği deneylerinde ağız kısmı uzun cam borular kullanan Pastör bu cam balonların ağız kısmını ısıtıp kuğu koynu seklinde eğdi. Cam balonları içlerindeki organik madde ile kaynatarak kuğu boynu gibi olan açık ağız kısmında su buharının çıkısını izledi (su buharı cam borUda bulunan tüm mikroorganizmarı öldürmüştü.) Sonra bu cam balonlar soğumaya bırakıldı. Kıvrık ağız kısmının görevi borudan balona giren havadaki küçük cisimleri ve mikroorganizma sporlarını cam balon içindeki sıvı organik maddeye ulaşmadan tutmaktı. Gerçektende bu şekilde ağızları açık olarak bekletilen cam balondaki organik besin ortamdaki yıllarca steril kaldı. Böylece biyogeneze göre :”Canlilar kendilerinden önce yasayan diger canlilardan olusurlar” görüsü dogruluk kazandi, abiyogenez terk edildi.

5)Hetetrof hipotezi Bu görüşe göre dünyadaki ilk canlı basit yapılı heterotrof bir organizmadır. Bu görüş canlıların, inorganik maddelerin çok uzun bir “kimyasal evrim” e maruz kalması ile meydana geldiği fikrini savunur. Bilim insanları Oparin (Opırin) ve Haldane (Helden) 1929 yılında yaptıkları çalış-malarda inorganik maddelerin bir araya gelerek canlıları nasıl oluşturduğunu açıklamaya çalışmışlardır.

5)Hetetrof hipotezi Bu bilim insanları ilk atmosferde serbest oksijenin bulunmadığını , oksijenin su ve oksitlere bağlı olabileceğini, ayrıca ilk atmosferde metan (CH4), amonyak(NH3) ,hidrojen(H2) ve su (H2O) buharının da bulunabileceğini ileri sürmüşlerdir. İlkel atmosferde ve denizlerde bulunan bu öncül inorganik moleküllerin mor ötesi ışınların etkisi ile organik moleküllerin sentezlendiği fikrini ileri sürmüşlerdir. Yaşam başlamadan önce inorganik maddelerden hangi organik bileşiklerin ortaya çıktığı sorusuna Chicago (Şikago) Üniversitesinde görev yapan bilim insanı Harold Urey (Herıld Yuriy) cevap bulmak için ilk atmosfer koşullarına benzer koşullar oluşturmayı düşünmüştür. Urey’in öğrencisi Stanley Miller (Stenli Milır) ise1953 yılında bunu bir deneyle açıklamaya çalışmıştır.

Miller, kapalı bir deney düzeneği oluşturarak düzeneğe; amonyak, metan, hidrojen ve su koymuştur. Deney düzeneğini bir taraftan ısıtmış, diğer taraftan da karışım üzerine yüksek enerjili elektrik kıvılcımları uygulamıştır. Bir hafta süren deney sonunda, düzenek-teki toplama kabında bazı amino asitlerin bulunduğu ve çeşitli organik maddelerin oluştuğunu görmüştür.

Stanley Miller ’in deneyinde bazı organik maddelerin oluşması, bilim insanlarına ilk canlının da buna benzer bir olayla meydana geldiği fikrini düşündürmektedir. Bu deney sonucuna göre bilim insanları; su birikintilerinde, denizlerde ve okyanuslarda oluşan amino asitler birbirleri ile reaksiyona girerek proteinlere dönüştüğünü varsaymaktadırlar. Oluşan proteinlerin bir kısmı enzim olarak iş yapmış ve bu enzimler, nükleik asit ve polisakkarit gibi diğer organik moleküllerin oluşumunu da daha da hızlandırmıştır. Bu şekilde ortamdaki nükleik asitler proteinlerle kümeleşmeler oluşturarak daha kompleks maddeleri “nükleoproteinleri” meydana getirmiştir. Nükleoproteinler de önce en ilkel hücre denilen ve koaservat adı verilen ön hücrelere, bunlarda basit yapılı ilk hetetotrof canlıları oluşturmuştur. Bu görüş ile ilgili çalışmalar hala devam etmektedir.

Gliseraidehit, Glikoaldehit
CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI Araştırıcılar Kullanılan Ürünler Öncü maddeler Enerji türü Miller-Urey (1953) H2, CH4, NH3, H2O Isı ve elektrik arkı Amino asitler Abelson (1955) Abelson (1956) O2, H2, CH4, CO, CO2, NH3, N2 H2, CH4, CO, CO2, NH3, N2 Isı ve elektrik Isı ve elektrik Hiçbir şey Amino asitler Fox-Harada (1961) Malik asit, Üre Isı Urasil Oro (1959) Oro (1961) Oro (1965) Formaldehit + HCN Aminoimidazol CH4, NH3, H2O Oda sıcaklığında °C 1300°K Amino asitler, Guanin, Xantin Riboz, deoksiriboz Ponriamperuma - Kirk (1964) Ponriamperuma (1965) Ponriamperuma (1966) Deoksiriboz, Adenozin, HCN CH4, NH3 Gliseraidehit, Glikoaldehit Ultraviyole ışın Elektrik arkı UV, x ve 7 ışını Deoksi adenozin Polipeptitler Riboz Deoksiriboz Steinman ve ark. (1968) NH4SCN, HCl, NH2 UV Methionin Orgel ve diğer araştırıcılar ( ) Nükleik asit bazları, riboz, deniz suyu tuzlan Inozin, guanozin, Adenozin, Antozin Bu deney o tarihten sonra birçok laboratuvarda, benzer ya da değişik koşullar altında sınanmıştır.

RNA Dünyası Hipotezi Zamanımızda yaşayan canlıların hemen hepsinde genomun DNA olduğu bilinmektedir. Prebiyotik koşullarda DNA'nın meydana gelebilmesi için, her şeyden önce DNA nükleotitlerinin öncü maddelerinin meydana gelmesi beklenirdi. Ancak yukarıdaki tabloya bakıldığında, prebiyotik koşulların taklit edildiği deneylerin çoğunda deoksiriboz değil de riboz meydana geldiği görülmüştür. Bu nedenle önce DNA'nın değil RNA'nın meydana gelmiş olması ihtimali vardır.

RNA Dünyası Hipotezi Julius Rebek (1944, Macar asıllı Amerikalı kimyacı) Kendi kendini replike edebilen nukleotit benzeri molekülleri laboratuvarda sentetik olarak elde etti.

Organik Moleküllerden Hücrelere Kabarcık Teorisi. Organik moleküllerden hücrelerin evrimleşmesiyle ilgili "Kabarcık Teorisi" pek çok bilim insanının rağbet ettiği bir teoridir. İlk kabarcık teorisi yılında Oparin tarafından ortaya atılmıştır.

4.0 billion Time Line (years ago)
CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI İlk canlı sistemin lipozom benzeri bir yapılanma ile meydana gelmiş olabilir. 4.5 billion © Infotwse Publishing 4.0 billion Time Line (years ago)

Organik Moleküllerden Hücrelere RNA Dünyası Hipotezi. İlk genomun RNA olabileceğini kabul eden bazı araştırıcılar, bir lipozomun içinde sadece RNA'nın bulunması halinde, lipozom zarındaki fosfat grupları ile RNA'daki fosfat gruplarının birbirini iteceklerini ve bu nedenle lipozomun dayanıklı olamayacağını ileri sürmüşlerdir. Bu araştırıcılara göre gerek lipozom zarı, gerekse lipozomun içindeki RNA prebiyotik koşullarda meydana gelmiş olan peptitlerle (proteinoidlerle) kompleks oluşturarak nötralleşmiş olabilir. Bu da lipozomların daha sağlam bir yapıya kavuşmasına neden olur.

Organik Moleküllerden Hücrelere Progenot Bazı araştırıcılar, kalıtsal materyali RNA olan hücrelerden evrimleşmiş olan ve kalıtsal materyali DNA olan ilk hücreye progenot adını vermişlerdir. Bu kavrama göre progenot, nesli tükenmiş olanlar da dahil, bugün yaşamakta olan tüm organizmaların atası konumundadır.

Organik Moleküllerden Hücrelere Prokaryot Hücrelerin Evrimi. Progenotlardan öncelikle kemosentetik ya da fotosentetik ototrof prokaryotik hücreler gelişmiş olabilir. Fermantasyon bakterileri ve anaerobik bakteriler atmosferinde oksijen bulunmayan prebiyotik dünya koşullarında rahatça yaşamış olmalıdır.

Organik Moleküllerden Hücrelere Prokaryot Hücrelerin Evrimi. Oksijenik fotosentez yapan bakteriler (örneğin siyanobakteriler) başlangıçta suda yaşadıklarından, yan ürün olarak ortama bıraktıkları serbest oksijen, önceleri suda çözünmüş olan maddelerin (örneğin demirin) oksitlenmesine neden olmuş, sudaki sistemler doyma noktasına eriştikten sonra, oksijen gazı atmosfere karışmaya başlamıştır.

Organik Moleküllerden Hücrelere Ökaryot Hücrelerin Evrimi. Ökaryotik hücrelerin evrimiyle ilgili kendiliğinden oluş hipotezi ve endosimbiyoz hipotezi olmak üzere iki önemli hipotez bulunmaktadır. Kendiliğinden oluş hipotezine göre ökaryot hücrelerde bulunan organellerin kökeni plazma zarıdır.

Organik Moleküllerden Hücrelere Ökaryot Hücrelerin Evrimi. Endosimbiyoz hipotezi 1970 yılında Lynn Margulis (1938, Amerikalı biyolog) tarafından ileri sürüldü. Bu hipoteze göre, bazı organellerin kökeni bakteriler ve hücre dışında oluştuktan sonra fagosite edilmiş veya plazma zarına eklenmiş kamçı gibi bazı yapılardır.

Organik Moleküllerden Hücrelere Endosimbiyoz Hipotezini Destekleyen Veriler Pelomyxa palustris

CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI.

Benzer bir sunumlar

... konulu sunumlar: "CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI."— Sunum transkripti:

Benzer bir sunumlar

Proje hakkında

Geri bildirim

Giriş

Sosyal ağ üzerinden giriş yapmak:

CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI.

Benzer bir sunumlar

... konulu sunumlar: "CANLILIĞIN OLUŞUMU VE YAŞAMIN BAŞLANGICI."— Sunum transkripti:

Benzer bir sunumlar

Proje hakkında

Geri bildirim